junçaopn

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.
Índice [esconder]
1 Silício puro ou intrínseco
2 Silício extrínseco (tipo-P)
3 Silício extrínseco (tipo-N)
4 Barreira interna de potencial
5 Polarização direta da junção P-N
6 Polarização inversa da junção P-N
7 Ver também
8 Referências
Silício puro ou intrínseco[editar | editar código-fonte]
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 (p) é igual à densidade de elétrons livres (n).1 :p.23-25
É possível calcular a densidade (concentração) de elétrons livres n_{i} em um semicondutor intrínseco, em função da temperatura T (em kelvin), pela seguinte expressão:1 :p.24 n_{i} = 5.2 \times 10^{15} T^{3/2}exp(\frac{-E_{g}}{2kT}) \quad (eletrons/cm^{3}), onde

k = 1.38 \times 10^{-23} J/K é a constante de Boltzmann, e
E_g o valor do gap de energia, que é a energia necessária para retirar um elétron de uma ligação covalente. No caso do silício, E_g = 1.12eV.
Silício extrínseco (tipo-P)[editar | editar código-fonte]
Um semicondutor tipo-P é obtido através do processo de dopagem, adicionando-se um