ELETRÔNICA ANALÓGICA

Constituição de Semicondutores

Professor Anderson

Turma 2NAT2

Semicondutores

A característica que define se o material é bom condutor, se é mal condutor ou se é semicondutor vem da camada de valência do átomo que constitui este material Átomos que tem menos de 4 elétrons na

camada de valência são bons condutores Átomos que tem mais de 4 elétrons na

camada de valência, são bons isolantes. Átomos que tem 4 elétrons na camada de

valência são SEMICONDUTORES.

Semicondutores

Germânio: O germânio é um

exemplo de semicondutor.

Têm 32 elétrons que são distribuídos em 4 camadas.

A camada mais externa (camada de valência) possui 4 elétrons.

Semicondutores

Silício: Outro exemplo de

semicondutor é o SILÍCIO.

Têm 14 elétrons que são distribuídos em 3 camadas.

A camada mais externa (camada de valência) possui 4 elétrons.

Semicondutores

Cristal de Silício: É a recombinação de

átomos de silício para formar um corpo sólido.

Para formar um cristal o átomo deve estar estável, ou seja, ter 8 elétrons na camada de valência.

Semicondutores

Cristal de Silício: Para manter 8 elétrons na

camada de valência o silício faz uma ligação onde partilha os elétrons com o átomo vizinho

Essa ligação é chamada de LIGAÇÃO COVALENTE.

Semicondutores

Cristal de Silício: Cada vez que um elétron

deixa seu átomo para ir para outro átomo vizinho, fica momentaneamente um “buraco”, até que venha outro elétron de outro átomo para preencher este espaço... A isso chamamos de LACUNA

Semicondutores

Fluxo de Elétrons Livres e Lacunas: O elétron se movimenta em um

determinado sentido deixando para trás uma lacuna... O que dá impressão que as lacunas se movimentam no sentido contrário aos dos elétrons livres.

Dopagem do Semicondutor

O Semicondutor é dopado para aumentar sua condutibilidade. Aumentando elétrons livres:

Adiciona-se elétrons pentavalentes (5 elétrons na camada de valência).

Exemplos de átomos pentavalentes: antimônio e fósforo.

Aumenta assim os elétrons livres.

Dopagem do Semicondutor

O Semicondutor é dopado para aumentar sua condutibilidade. Aumentando as Lacunas:

Adiciona-se elétrons trivalentes(3 elétrons na camada de valência).

Exemplos de átomos trivalentes: alumínio, boro, gálio.

Aumenta assim a falta de elétrons, ou seja, aumenta o número de lacunas.

Dopagem do Semicondutor

Semicondutor Tipo p

O silício que foi dopado com impureza trivalente é chamado de semicondutor de tipo p

O ‘p’ se relaciona ao POSITIVO.

As lacunas são portadores majoritários

Os elétrons livres são portadores minoritários.

Semicondutor Tipo n

O silício que foi dopado com impureza pentavalente é chamado de semicondutor de tipo n

O ‘n’ se relaciona ao NEGATIVO.

Os elétrons livres são portadores majoritários

As lacunas são portadores minoritários.

Diodo Quando são unidos através de uma

JUNÇÃO o semicondutor do tipo P, com o semicondutor do tipo N, é criado um dispositivo eletrônico, chamado DIODO.

Diodo Camada de Depleção

Diodo Barreira de Potêncial

Silicio 0,7V Germânio 0,3V

Diodo Polarização Direta

Diodo Polarização Reversa

Diodo

Tensão de Ruptura Efeito Avalanche: Continue a aumentar a

tensão reversa e você atingirá sua tensão de ruptura.

Uma vez atingida a tensão de ruptura, um grande número de portadores minoritários aparece repentinamente na camada de depleção e o diodo conduz fortemente

Interpretação da folha de Dados

A tensão de Ruptura Reversa Tensão de Pico Inverso Repetitivo: VRRM Tensão de Pico Inverso de Trabalho

VRWM Tensão de Bloqueio CC: VR

A corrente Máxima Direta Corrente Direta Retificada Média: I0

Queda de Tensão Direta A corrente Reversa Máxima