Semicondutores

INTRODUÇÃO AOS SEMICONDUTORES
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INTRODUÇÃO AOS SEMICONDUTORES
Extrato do capítulo 2 de (Malvino, 1986).
2.1. TEORIA DO SEMICONDUTOR
ESTRUTURA ATÔMICA
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Modelo de Bohr para o átomo (Figura 2.1 (a)) o Núcleo rodeado por elétrons em órbita. o Núcleo com carga positiva associada aos prótons. o O elétron descreve uma órbita estável com exatamente a velocidade certa para que a força centrífuga equilibre a atração nuclea
r.
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Átomo isolado de Silício (Figura 2.1 (b)) o 14 prótons e 14 elétrons. o Órbitas estáveis
Primeira: 2 elétrons.
Segunda: 8 elétrons.
Terceira (órbita externa ou órbita de valência): 4 el étrons . o Eletricamente neutro. o Átomo tetravalente , isto é, 4 elétrons na órbita de valência. o Núcleo e elétrons internos à órbita de valência são denomina dos âmago do átomo.
[Figura 2.1 (a) Modelo de Bohr (b) Átomo de Silício]
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NÍVEIS DE ENERGIA
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Somente certas dimensões de órbita são permitidas (Figura 2.
2 (a)).
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Quanto maior a órbita do elétron, mais alto é o seu nível de energia potencial em relação ao núcleo (Figura 2.2 (b)).
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Se o átomo for bombardeado por energia externa (calor, luz ou o utra radiação), um dos elétrons pode ser elevado a um nível de energia mais a lto (órbita maior). •
O átomo está então no estado de excitação .
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Este estado não dura muito porque o elétron energizado logo volt a ao seu nível de energia original, devolvendo a energia adquirida na forma de ca lor, luz ou outra radiação.
[Figura 2.2 (a) Detalhamento das órbitas (b) Níveis de ener gia] CRISTAIS
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Um átomo de silício isolado possui quatro elétrons na sua órbita de valência, porém para ser quimicamente estável, precisa de oito elétrons
.
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Combina-se então com outros átomos de forma a completar os outros elétrons na sua órbita de valência.
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Quando os átomos de silício se combinam entre si para form ar um