Semicondutores

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SEMICONDUTOR

Adilson Lopes
Jair Lima
Raphael Theodoro
Weder Berti












































Introdução

Semicondutores são sólidos geralmente cristalinos de condutividade elétrica intermediária entre condutores e isolantes. Os semicondutores são, quando puros e cristalinos, a temperaturas muito baixas, excelentes isolantes.Ao contrário do comportamento observado nos metais, contudo, a condutividade dos semicondutores puros aumenta significativamente com a temperatura.
Usualmente, à temperatura ambiente, exibem ainda baixa condutividade, sendo por tal bons isolantes quando em condições de manuseio. Tornam-se condutores se consideravelmente aquecidos, contudo.
Os materiais semicondutores podem ser tratadosquimicamente de diferentes maneiras de forma a tornarem-se tão condutores quanto o necessário à temperatura ambiente. A combinação de semicondutores com diferentes tipos de dopagens faz emergir propriedades elétricas não observáveis quando separados, propriedades muito úteis, sobretudo no controle de correntes elétricas. Quando intrínsecos, possuem em sua composição tipicamente elemento ou combinação deelementos que lhes confiram uma estrutura covalente com todos os orbitais eletrônicos ligantes de todos os átomos sempre completos. Não há por tais portadores de cargas elétricas estruturalmente livres quando puros. Quimicamente viáveis há os semicondutores do grupo IV, como os de germânico ou, com vantagens à temperatura ambiente, os de silício; do grupo III-V, com destaque para o arseneto degálio, nitreto de gálio, sulfeto de cádmio, arseneto de índio, e certamente outros com estequiometrias mais sofisticadas. Os elementos no composto devem aparecer sempre dispostos em estrutura cristalina sem falhas ou imperfeições, o que justifica o emprego de técnicas de produção elaboradas e especialmente desenvolvidas para garantir tal simetria. A dopagem é feita utilizando-se elementos diferentes dosque integram a rede semicondutora, usualmente os elementos da coluna III (semicondutores tipo P) ou da coluna V (semicondutores tipo N). É contudo também comum o emprego de elementos de outras colunas, incluso a coluna IV, tanto para a obtenção de semicondutores do tipo P como do tipo N. Os semicondutores são em muito pontos semelhantes aos materiais cerâmicos, podendo ser considerados como umasubclasse da cerâmica. Seu emprego é importante na fabricação de componentes eletrônicos tais como diodos, transístores e outros de diversos graus de complexidade tecnológica, microprocessadores, e nanocircuitos usados em nanotecnologia. Portanto atualmente o elemento semicondutor é primordial na indústria eletrônica e confecção de seus componentes.















História dossemicondutores

A história do desenvolvimento de um novo material é sempre tortuosa, repleta de idas e voltas, e, por isso mesmo, rica em aprendizado. Semicondutores foi um tipo de material que teve dificuldade de ser aceito, inicialmente, na sua própria existência. No entanto, em um período de mais ou menos 30 anos (1930-1960) ele deu um salto no seu conhecimento técnico e científico, tornando-se omaterial que revolucionou a tecnologia e a própria sociedade. Ele caracteriza-se por possuir uma condutividade elétrica intermediária entre os metais e os isolantes. Mas uma característica fundamental dos semicondutores é sua flexibilidade de alterar suas propriedades em função de sua composição ou de uma ação externa. Em particular, a condutividade pode variar em várias ordens de grandezaalterando o grau de dopagem, necessitando para isso pequenas quantidades de dopante. A condutividade, diferente do caso dos metais, aumenta com a temperatura. Podemos ainda aumentar a condutividade dos semicondutores iluminando-os.


Condutividade elétrica para isolantes, semicondutores e metais.

Os primeiros estudos sobre a condução de eletricidade em sólidos e líquidos foram realizados por...
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