Estudo de Caso - Eletronica Analógica

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Condutores, Isolantes e Semicondutores 
 
Dentro de um sólido as energias possíveis dos elétrons estão agrupadas embandas 
permitidas separadas por bandas proibidas devido à periodicidade do potencial criado por 
íons em sólidos. 
As bandas de energia mais profundas completamente ocupadas por elétrons são 
denominadas bandas de valência, as mesmas são inertes do ponto de vista elétrico e 
térmico. Representam níveis atômicos de energia mais baixa e são levemente afetados 
pela presença de outros átomos no cristal. A banda parcialmente preenchida é denominada 
banda de condução. 
Em um sólido em que o nível de energia mais alto ocupado EF no zero absoluto está 
localizado dentro de uma banda permitida os elétrons podem assim ser acelerados 
livremente desde que os níveis de energia mais altos sejam acessíveis a esses, definimos 
assim um condutor, neles os elétrons com mais altas energias se comportam como se 
fossem partículas livres. 
Em um sólido em que o estado fundamental é constituído por bandas permitidas 
inteiramente ocupadas, EF será então igual ao limite superior de uma banda permitida. 
Assim os elétrons não podem ser acelerados, pois o os níveis de energia imediatamente 
superiores são proibidos. Definimos assim um isolante, neles os elétrons podem ser 
excitados apenas atravessando a banda proibida. Um bom isolante em uma temperatura T 
qualquer deve ter ∆E >> k BT. Se ∆E é igual ou da ordem de k BT, certo número de elétrons 
pode deixar a banda de valência para ocupar estados imediatamente superiores 
desocupados das bandas permitidas. 
O cristal possui então de elétrons de condução, porém em número restrito, este é 
um semicondutor intrínseco. Dessa forma, a condutividade de um semicondutor intrínseco 
cresce rapidamente com a temperatura. 
Nesta análise são considerados somente materiais puros e sem imperfeições, fato 
que, na prática, não ocorre. Todo e qualquer sólido possuem impurezas e imperfeições. 
Com a presença de impurezas em suas estruturas alguns materiais podem ser alterados, 
são classificados como extrínsecos.