Semicondutores, Reostatos e Supercondutividade

Semicondutores
Os semicondutores são substâncias cujos átomos possuem quatro elétrons na camada de valência (última camada). Os semicondutores não são bons nem maus condutores de eletricidade, na verdade a sua condutividade depende da temperatura a qual ele está submetido. Por exemplo, um cristal de silício se comporta como um isolante perfeito a temperatura de -273ºc. A medida que a temperatura vai aumentando, sua condutividade também aumenta.
O silício e o germânio são os semicondutores usados na construção de dispositivos eletrônicos (diodos, transistores, circuitos integrados etc.). O germânio praticamente não é mais usado na construção de dispositivos semicondutores, devido a sensibilidade à temperatura. Por isso, quando falarmos de semicondutores, estaremos falando do silício.

Ligação Covalente
Nós já sabemos que o átomo de silício possui quatro elétrons na camada de valência, só que para formar o sólido o átomo precisa de oito elétrons na camada de valência. para obter os oito elétrons na camada de valência, os átomos se associam numa ligação chamada de ligação covalente. Na ligação covalente, os átomos compartilham elétrons com os átomos que estão a sua volta, como vemos na figura abaixo.

Na ligação covalente, cada átomo compartilha um elétron com o átomo vizinho. Desta forma, o átomo central apanha quatro elétrons emprestados, o que lhe dá um total de oito elétrons na camada de valência, adquirindo estabilidade química para formar o sólido. Os elétrons compartilhados não passam a fazer parte efetivamente do átomo central, Portanto, eletricamente falando, cada átomo ainda continua com quatro elétrons na camada de valência e quatorze no total, ou seja, eletricamente neutro.
Os átomos de silício se distribuem no sólido formando uma estrutura cúbica, onde os átomos ocupam os vértices do cubo. Esta estrutura cúbica é normalmente chamada cristal. É por isso que nós dizemos que o sólido de silício é um cristal de silício.

Elétron