Esquema de diodo
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Diodo
2
Diodo
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Transistor
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Materiais semicondutores
Condutores
Material que sustenta um grande fluxo de carga ao se aplicar, através de seus terminais, uma fonte de tensão de amplitude determinada. Isolante
Oferece um nível muito baixo de condutividade quando submetido a uma fonte de tensão.
Semicondutores
Tem o nível de condutividade entre os extremos de um isolante e de um condutor
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Materiais semicondutores
Em unidades métricas, a resistividade de um material é medida em Ω-cm ou Ω-m.
𝜌=
𝑅𝐴
= (Ω)(𝑐𝑚2 )/cm =Ω−cm
𝑙
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Materiais semicondutores
Os dois semicondutores mais usados, germânio e silício.
◦
Um modelo completo é chamado cristal.
Estrutura de cristal singular
(estrutura cristalina repetida do mesmo tipo).
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Estrutura de um átomo
• Prótons + nêutrons = núcleo
• Os elétrons giram em torno do núcleo em uma órbita fixa.
As órbitas dos átomos correspondem a sete diferentes níveis de energia em torno do núcleo com as denominações: K, L, M, N, O, P,
Q.
Estabilidade de um átomo – 8 elétrons na camada de valência
(última camada).
◦ Eletrovalência ou covalência
8
Eletrovalência
◦ Quando um dos átomos de uma molécula doa, elétrons ao átomo vizinho, que o recebe, visando a estabilidade. 9
Covalência
◦ Quando os átomos compartilham elétrons para atingir a estabilidade.
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Materiais semicondutores
Germânio e silício são átomos tetravalentes, isto é, quatro elétrons na camada de valência.
Para atingir a estabilidade, cada átomo deve fazer quatro ligações covalentes com quatro átomos vizinhos.
aa
Modelos de Bohr
(a) Germânio
(b) Silício
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Materiais semicondutores
No seu modo de estabilidade, em uma temperatura muito baixa, ao aplicarmos uma tensão, não há corrente, pois os elétrons estão presos às ligações de valência, ou seja, não há elétrons livres para a condução.