Semicondutor

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Dispositivos semicondutores: conceitos básicos

Prof. Dr. Heitor Cury Basso Departamento de Engenharia Elétrica Escola de Engenharia de São Carlos Universidade de São Paulo

2006

2
c 2006 Heitor Cury Basso

Dispositivos semicondutores: conceitos básicos

A cópia, integral ou de parte, alteração, reprodução por qualquer meio mecânico, fotográ…co, elétrico ou eletrônico, utilização quenão para o …m destinado pelo autor ou distribuiçao a título gratuíto ou oneroso sem expressa autorização do autor são proibidas e violam o direito de propriedade intelectual, cabendo ao infrator as penas previstas em lei bem como custas indenizatórias.

Ficha catalográ…ca preparada pela Seção de Tratamento da Informação do Serviço de Biblioteca –EESC/USP

B322d

Basso, Heitor CuryDispositivos semicondutores : conceitos básicos [recurso eletrônico] / Heitor Cury Basso. –- Dados eletrônicos (1 arquivo : 1.2 mb). -- São Carlos : SEL-EESC-USP, 2006. [109] p. : il. Inclui referências bibliográficas e índice. Título retirado da “homepage” (visualizado em 29 set. 2006). Modo de acesso: World Wide Web. ISBN 85-85205-66-0 1. Dispositivos eletrônicos. 2. Semicondutores – fundamentos. I.Título.

Heitor Cury Basso- SEL - EESC - USP

Lista de Figuras
2.1 Distribuição de Fermi (linha contínua) e Boltzmann (linha pontilhada) . . . . . 23 2.2 Esquema de banda de um semicondutor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 4.1 Esquema de uma junção NP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2 Grá…co da densidade de corrente em função da distância, na camada dedepleção, para portadores negativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3 Representação esquemática de um diodo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4 Densidade de corrente para baixas tensões . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 Curva da densidade de corrente para um intervalo maior de tensão . . . . . . . . 4.6 Esquema de um circuito reti…cador .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7 A senóide completa é a tensão total e a truncada a tensão no resistor . . . . . . 4.8 Grá…co da resistência de um diodo ideal, entre -2,6 e 2,6 V . . . . . . . . . . . . . . 4.9 Detalhe do grá…co anterior. Grá…co entre 0 e 0.13 V . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.10 Circuito equivalente de uma célula fotovoltaica . . . . . . . . . . . . . .. . . . . 4.11 Circuito equivalente de um fotodiodo ligado em uma fonte de tensão e uma carga 4.12 Processo avalanche para os portadores negativos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.13 Curva do processo avalanche. Notar resposta para tensão direta . . . . . . . . . . . . 4.14 O zener limita a ddp sobre a carga R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.15 Tensão aplicada nocircuito (senóide completa) e tensão em Rcarga (senóide truncada) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.16 Esquema de banda de um semicondutor n+ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.17 Esquema de uma junção n+ p+ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.18 Ddp reversa sempre possibilita o tunelamento . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 4.19 Ddp direta di…culta o tunelamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.20 Grá…co do valor de W em função do logarítmo da concentração de dopante . . . 4.21 Contato metal - p. Esquema de banda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.22 Contato metal - p+ . Esquema de banda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.23 Contato n+ - metal. Esquema de banda . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.24 Circuito ressonante com varactor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.25 Resposta para tensão aplicada igual a zero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.26 Resposta para tensão aplicada igual a 6 Volts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 41 43 48 49 49 50 50 51 52 54 55 57 58 59 60 61 62 63 63 64 65 65 66 67 67 68

4 5.1...
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