Semicondutores

Páginas: 6 (1454 palavras) Publicado: 9 de abril de 2014
SEMICONDUTOR


Em 1874, Braun descobriu o efeito semicondutor em alguns sulfetos metálicos. Os primeiros elementos estudados foram o sulfeto de chumbo e o sulfeto de ferro. Em 1878 e 1879 David E. Hughes iniciou pesquisas no efeito semicondutor, a princípio como curiosidade, pois foi percebido ao acaso pelo cientista. Embora Hughes não conhecesse o trabalho de James Clerk Maxwell, descobriuuma maneira de emitir ondas eletromagnéticas a partir de semicondutores. Em função de suas experiências acabou por inventar o detector eletromagnético por efeito semicondutivo, o diodo.

Semicondutores são sólidos geralmente cristalinos de condutividade elétrica intermediária entre condutores e isolantes. Os semicondutores são, quando puros e cristalinos, a temperaturas muito baixas, excelentesisolantes, ao contrário do comportamento observado nos metais. Contudo, a condutividade dos semicondutores puros ( intrínsecos ) 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.

Os materiais semicondutores podem sertratados quimicamente de diferentes maneiras de forma a tornarem-se tão condutores quanto o necessário a temperatura ambiente ( dopagem ). 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 composiçãotipicamente elemento ou combinação de elementos que lhes confiram uma estrutura covalente com todos os orbitais eletrônicos ligantes de todos os átomos sempre completos. Não há por tal portadores de carga elétrica estruturalmente livres quando puros. Quimicamente viáveis há o semicondutores do grupo IV na tabela periódica, como os de germânico ou, com Vantagens à temperatura ambiente, os de silício, dogrupo III-V, com destaque para o arseneto de gálio, 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.

Adopagem é feita utilizando-se elementos diferentes dos que integram a rede semicondutora, usualmente os elementos da coluna II ( para semicondutores tipo P ) ou da coluna V ( para semicondutores tipo N ). É contudo também comum o emprego de elementos de outras colunas,incluso a coluna IV, tanto a obtenção de semicondutores de tipo P como o tipo N.

Os semicondutores são em muito pontos semelhantesaos materiais cerâmicos, podendo ser considerados como uma subclasse da cerâmica. Seu emprego é importante na fabricação de componentes eletrônicos tais como diodos, transistores e outros de diverso graus de complexidade tecnológica, microprocessadores, e nanocircuitos usados em nanotecnologia. Portanto atualmente o elemento semicondutor é primordial na indústria eletrônica e confecção de seuscomponentes.

De uma maneira geral, semicondutores são sólidos nos quais à temperatura de 0 K (zero Kelvin)ou (-273,15 °C) seus elétrons preenchem todos os estados disponíveis na banda de energia mais alta, isto é a banda de valência.

Um facto conhecido na física do estado sólido é que a condutividade elétrica é devida somente aos elétrons em bandas parcialmente cheias. Portanto acondutividade dos semicondutores à temperatura ambiente é causada pela excitação de uns poucos elétrons da banda de valência para a banda de condução. A quantidade de energia necessária para tirar um elétron da banda de valência e 'libertá-lo' na banda de condução é que determina se um sólido será um condutor, semicondutor ou isolante.

Para um semicondutor esta energia é em torno de 1 eV (elétron-volt),...
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