juncao pn

Introduo terica Juno PN Os tomos de germnio e silcio tem uma camada de valncia com 4 eltrons. Quando os tomos de germnio (ou silcio) agrupam-se entre si, formam uma estrutura cristalina, ou seja, so substncias cujos tomos se posicionam no espao, formando uma estrutura ordenada. Nessa estrutura, cada tomo une-se a quatro outros tomos vizinhos, por meio de ligaes covalentes, e cada um dos quatro eltrons de valncia de um tomo compartilhado com um tomo vizinho, de modo que dois tomos adjacentes compartilham os dois eltrons. Se nas estruturas com germnio ou silcio no fosse possvel romper a ligaes covalentes, elas seriam materiais isolantes. No entanto com o aumento da temperatura algumas ligaes covalentes recebem energia suficiente para se romperem, fazendo com que os eltrons das ligaes rompidas passem a se movimentar livremente no interior do cristal, tornando-se eltrons livres. Com a quebra das ligaes covalentes, no local onde havia um eltron de valncia, passa a existir uma regio com carga positiva, uma vez que o tomo era neutro e um eltron o abandonou. Essa regio positiva recebe o nome de lacuna, sendo tambm conhecida como buraco. A lacuna no tem existncia real, pois so apenas espaos vazios provocados por eltrons que abandonam as ligaes covalentes rompidas. Sempre que uma ligao covalente rompida, surgem, simultaneamente um eltron e uma lacuna. Entretanto, pode ocorrer o inverso, um eltron preencher o lugar de uma lacuna, completando a ligao covalente (processo de recombinao). Como tanto os eltrons como as lacunas sempre aparecem e desaparecem aos pares, pode-se afirmar que o nmero de lacunas sempre igual de eltrons livres. Quando o cristal de silcio ou germnio submetido a uma diferena de potencial, os eltrons livres se movem no sentido do maior potencial eltrico e as lacunas por conseqncia se movem no sentido contrrio ao movimento dos eltrons. Impurezas Os cristais de silcio (ou germnio) so encontrados na natureza misturados com outros elementos. Dado a