Determinação do gap de energia do antimonieto de índio(insb)

Determinação do gap de energia do antimonieto de índio(InSb)

Departamento de Física – Universidade Federal do Paraná Centro Politécnico – Jd. das Américas – 81531-990 – Curitiba – PR - Brasil e-mail:

Resumo: A energia entre a banda de valência e a de condução de um semicondutor de InSb é determinada através de uma análise da variação da condutividade deste material com variações de temperatura.O procedimento consiste em uma amostra deste material na ponta de um termopar mergulhado em água fervente e esfriado aos poucos. Este sistema, acoplado à um voltímetro, foi submetido a uma corrente de 0,2 A. Os métodos utilizados para a interpretação dos dados obtidos são o de ajuste não-linear do gráfico de variação de potencial pela temperatura e pela linearização deste mesmo gráfico. Os parâmetros encontrados determinam a energia do gap para os elétrons. A primeira análise resulta num valor de Eg=0,18eV, acarretando num erro de 6,7%, o coeficiente angular encontrado para a segunda gera um Eg=0,26eV,gerando um erro de 51,4%.

Palavras chave: semicondutor, energia do gap, temperatura

Introdução

Semicondutores são sólidos onde a banda de valência, preenchida, e a banda de condução, vazia, estão separadas por uma faixa de energia denominada intervalo entre bandas ou gap de energia (Eg) (figura 1). Nos semicondutores, este gap de energia é maior que nos metais condutores, porém menor que nos materiais isolantes. Em temperaturas próximas ao zero absoluto, os elétrons tendem a ocupar os níveis energéticos mais baixos possíveis, transformando o material semicondutor em um isolante, já que a banda de condução estará vazia. Quando há um aumento da temperatura, alguns elétrons podem ser termicamente excitados, saltando da banda de valência para a banda de condução, passando a conduzir eletricidade.[1] A condutividade elétrica de um semicondutor puro é proporcional ao termo Eg/kB·T, onde kB é a constante de Boltzmann (1,381 x 10-23