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Sistemas Eletrônicos
Eletrônica Analógica
Semicondutores
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1 – Introdução
Condutor: É o material que sustenta um grande fluxo de carga ao 
se aplicar, através de seus terminais, uma fonte de tensão de 
amplitude limitada.
Isolante: É o material que oferece um nível muito baixo de 
condutividade quando submetido a uma fonte de tensão.
Semicondutor: É o material que tem um nível de condutividade 
entre os extremos de um isolante e de um condutor.
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1 – Introdução
Valores de resistividade ρ (Ω.m):
1012 Ω.cm (mica)50 Ω.cm (germânio)
50 103 Ω.cm (silício)
10-6 Ω.cm (cobre)
IsolanteSemicondutorCondutor
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1 - Introdução
� Existem vários materiais semicondutores, os que despertam 
mais interesse em relação ao desenvolvimento de 
dispositivos semicondutores são do Germânio (Ge) e o 
Silício (Si). Deste o mais usado é o silício.
� Esses dois tipos de materiais podem ser produzidos com 
altos níveis de pureza (1:10.000.000.000).
� A adição de uma parte de impureza (do tipo adequado) por 
milhão em um wafer de material de silício pode transformar 
um condutor relativamente inferior em um bom condutor.
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1 - Introdução
� Si e Ge tem suas características significativamente alteradas 
pela adição de luz ou calor.
Condutor: aumenta a resistência com o aumento da 
temperatura.
Semicondutor: diminui a resistência com o aumento da 
temperatura.
� Semicondutor sem adição de impurezas à temperatura 
ambiente é um isolante.
� Semicondutor sem adição de impurezas (puro) é chama de 
semicondutor intrínseco.
� Processo de adição de impurezas chama-se: “DOPAGEM”
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1 - Introdução
� Semicondutores são átomos tetravalentes. Se organizam 
através de uma estrutura de cristal singular através de 
ligações covalentes.
� Embora as ligações covalentes resulte em uma ligação forte 
entre os elétrons de valência (elétrons da última camada 
orbital), estes elétrons podem absorver energia (luz, calor, 
tensão, etc) e assumirem o estado livre.
� Quanto mais longe o elétrons estiver do núcleo, maior será o 
estado de energia, e qualquer elétrons que tiver deixado seu 
átomo de origem apresentará uma estado de energia maior 
do que qualquer outro na estrutura atômica.
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2 – Materiais Extrínsecos
� As características dos materiais semicondutores 
podem ser consideravelmente alteradas pela adição 
de determinados átomos de impurezas no material 
semicondutor. A razão de adição é em torno de uma 
parte em 1 milhão. 
� O semicondutor que passa por um processo de 
dopagem é chamado de semicondutor extrínseco.
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2.1 – Materiais Extrínsecos tipo N
� O material tipo N é criado com a introdução de dos 
elementos de impurezas que têm cinco elétrons de valência 
(pentavalentes), como o antimônio o arsênio e o fósforo.
� Devido ao átomo de impureza existe um quinto elétron 
adicional dissociado de qualquer ligação covalente, esse 
elétrons adicional, tenuamente ligado à seu átomo de 
origem, está relativamente livre para se mover dentro do 
recém formado material tipo N.
� O átomo pentavalentes são doadores.
� O material tipo N é ainda neutro.
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2.2 – Materiais Extrínsecos tipo P
� O material tipo P é criado com a introdução de dos 
elementos de impurezas que têm três elétrons de 
valência (trivalentes), como o boro o gálio e índio.
� Agora existe um número insuficiente de elétrons 
para completar as ligações covalentes. O espaço 
vazio é chamado de Lacuna. A lacuna aceita 
rapidamente um elétron livre.
� O átomo trivalentes são aceitadoras.
� O material tipo P é ainda neutro.
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2.3 – Portadores
� Em um material do tipo n,o elétron é chamado de 
portador majoritário, e a lacuna é chamada de 
portador minoritário.
� Em um material do tipo P, a lacuna é chamado de 
portador majoritário, e o elétron é chamada de 
portador minoritário.
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	Sistemas Eletrônicos
	1 – Introdução
	1 – Introdução
	1 - Introdução
	1 - Introdução
	1 - Introdução
	2 – Materiais Extrínsecos
	2.1 – Materiais Extrínsecos tipo N
	2.2 – Materiais Extrínsecos tipo P
	2.3 – Portadores