Semi-condutores

Introdução

Semicondutor é uma classe intermediária de substâncias, que possuem um nível de condutividade entre os extremos de um isolante e um condutor.
Desta forma, são melhores condutores do que os isolantes de eletricidade, mas não tão bons condutores como o cobre. Tais materiais se mostram extremamente úteis para a microeletrônica.

1. Historia

No século 19, pouco se sabia a respeito de semicondutores e muito menos de dispositivos feito com estes materiais. Houve, no entanto, alguns trabalhos empíricos (baseados na experiência). É o caso da invenção do retificador a estado sólido, apresentado por Greenleaf Whittier Pickard em 1902, baseado nas pesquisas F. Braun, em 1874.
Este retificador foi feito com cristal de PbS, soldado com um fio metálico (diodo de ponta de contato). Este diodo apresentava característica muito instável e foi abandonado temporariamente, até uma época em que os diodos a válvula não atendiam à demanda de uso de freqüências mais altas.

Figura 1 – Detector a cristal

O início do século 20 por sua vez foi fundamental para o desenvolvimento da microeletrônica, pois houve um enorme progresso na teoria física, com o desenvolvimento da mecânica quântica, por Bohr, de Broglie, Heisenberg, Schrödinger e outros, notadamente durante os anos 20. Em paralelo a este fato, foi proposto um primeiro conceito de desenvolvimento de um transistor de efeito de campo em estado sólido. Em 1928, Lilienfeld, um homem muito à frente do seu tempo, patenteou a idéia de modular a condutividade de um semicondutor por meio de um campo elétrico, chamado como dispositivo de efeito de campo.

Lilienfeld, no entanto, não teve sucesso na realização prática da sua proposta. Na década seguinte, dos anos 30, houve um forte crescimento no desenvolvimento de teorias quânticas em sólidos, ou seja, a aplicação da mecânica quântica em sólidos, com os conceitos de bandas de energias, banda proibida, mecânica estatística, portadores, etc, pelos trabalhos