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INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS MATERIAIS SEMICONDUTORES

INTRODUÇÃO O material básico utilizado na construção de dispositivos eletrônicos semicondutores, não é um bom condutor, nem um bom isolante. Compare no quadro abaixo vários materiais classificados quanto à condutividade.

A resistência elétrica de um material, mantido a uma certa temperatura e determinada pela segunda lei de ohm:

R=ρ . l / A onde, R- resistência elétrica, medida em ohms [Ω ] l - comprimento do material em metros [m] A - área do material em metros ao quadrado [m2] ρ - resistividade do material [Ω . m2] / [m]. material Cobre Ferro Silício Germânio Âmbar Resistência específica (Ω .cm) 10-6 10-4 entre 1 e 107 entre 1 e 108 maior que 1016

O silício e o germânio, pertencentes ao grupo IV da tabela periódica são muito utilizados na construção de dispositivos eletrônicos. O silício e o mais utilizado, devido as suas características serem melhores em comparação ao germânio e também por ser mais abundante na face da terra. III IV V B C N Al Si P Ga Ge As In Sn Sb

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Em comparação com os metais os isolantes, as propriedades elétricas dos semicondutores são afetadas por variação de temperatura, exposição a luz e acréscimos de impurezas. Os materiais, silício e germânio têm a forma monocristalina e são utilizados com elevado grau de pureza. O progresso tecnológico de fabricação tem reduzido os níveis de impureza até a uma parte para dez bilhões (1:1010), de impurezas do tipo adequado pode mudar a condutividade do material utilizado. Os átomos de ambos os materiais, silício e germânio, formam um modelo muito definido que constitui uma estrutura chamada monocristal. MODELOS ATÔMICOS DE BOHR O átomo é constituído por partículas elementares, as mais importantes para o nosso estudo são os elétrons, os prótons e os nêutrons. Na estrutura atômica de BOH, os