Jun O PN

Junção PN
Título
Denomina-se junção PN a estrutura fundamental dos componentes eletrônicos comumente denominados semicondutores, principalmente diodos e transistores. É formada pela junção metalúrgica de dois cristais, geralmente silício (Si) e (atualmente menos comum) Germânio (Ge), de natureza P e N, segundo sua composição a nível atómico. Estes dois tipos de cristais são obtidos ao se dopar cristais de metal puro intencionalmente com impurezas, normalmente algum outro metal ou composto químico.
Silício puro ou intrínseco
Os cristais de silício são formados a nível atômico por uma estrutura cristalina baseada em ligações covalentes que se produzem graças aos 4 elétrons de valência do átomo de Silício. Cabe também mencionar as lacunas ou buracos que são o lugar deixado pelo elétron quando abandona a camada de valência e torna-se um elétron livre, isto é o que se conhece com pares elétron-lacuna e sua criação se deve à temperatura segundo as leis da termodinâmica. Em um semicondutor puro (intrínseco), à temperatura constante, a densidade de lacunas () é igual à densidade de elétrons livres ().1 :p.23-25
É possível calcular a densidade (concentração) de elétrons livres em um semicondutor intrínseco, em função da temperatura (em kelvin), pela seguinte expressão:1 :p.24
, onde

é a constante de Boltzmann, e o valor do gap de energia, que é a energia necessária para retirar um elétron de uma ligação covalente. No caso do silício, .
Silício extrínseco (tipo-P)
Um semicondutor tipo-P é obtido através do processo de dopagem, adicionando-se um certo tipo de composto, normalmente trivalente, isto é, com 3 elétrons na camada de valência, ao semicondutor para aumentar o número de portadores de carga livres (neste caso positivas, lacunas). O boro é um elemento que pode ser usado na dopagem do silício, formando um semicondutor tipo-P.1 :p.26
O propósito da dopagem tipo-P é criar abundância de lacunas. No caso do silício, uma impureza trivalente deixa uma ligação covalente