Corrente

Introdução aos semicondutores
EE 530 Prof. Fabiano Fruett Introdução: Desde a invenção do transistor, o estudo da Eletrônica tem-se concentrado cada vez mais no projeto e utilização dos dispositivos semicondutores. Mas o que é um semicondutor? Esta pergunta será respondida. Serão estudadas também as principais características dos materiais semicondutores. Classificação dos Materiais De uma maneira geral os materiais podem ser divididos em: Isolantes Semicondutores Condutores

Os materiais sólidos podem ser divididos em classes principais, conforme a distribuição atômica da estrutura: Cristais Policristais Amorfos

Nosso interesse principal está nos semicondutores cristalinos (silício). Um exemplo de um cristal isolante é o sal NaCl. Classificação dos materiais de acordo com sua condutividade: Condutores (metais) Semicondutores Isolantes Supercondutores k = [107 – 106] Sm-1 k = [10-8 – 106] Sm-1 k = [10-8 – 10-16] Sm-1 k=∞

OBS: em muitos textos a condutividade é indicada por σ

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Resistividade e condutividade de um material

Resistividade =

1 Condutividade

ρ=

1 [Ωcm] k

Faixa de resistividade típica para sólidos

A condutividade elétrica de um semicondutor ou isolante é altamente dependente das condições ambientais, tais como temperatura, radiação luminosa, pressão, campo magnético e pureza do material etc.

Alguns elementos e compostos semicondutores

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Os semicondutores de grande importância prática são o Si, Ge, e muitos III-V e II-VI compostos, como o Arseneto de Galiunm (GaAs), indium antimonide (InSb), indium arsenide (InAs) e o cadmium sulphide (CdS). A razão do diferente comportamento entre metais e semicondutores é que os metais contém um numero constante de portadores móveis de carga em todas temperaturas e semicondutores não. Em um semicondutor puro, para que os portadores se tornem livres, as cargas devem ser ativadas. Essa ativação requer alguma energia, que pode vir, por exemplo, da agitação