MATERIAIS ELÉTRICOS 4

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1a Questão (Ref.: 201308400094)
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	Mediu-se um valor de resistência igual a 5,66 mΩ na temperatura de 70oC. Sabendo-se que o coeficiente de temperatura do material utilizado é igual a 0,0036 oC-1, determine o valor da resistência esperada na temperatura de 25oC.
		
	
	7,46 ohms
	 
	6,57 ohms
	
	5,43 ohms
	
	5,41miliohms
	 
	4,87 ohms
	
	 2a Questão (Ref.: 201309027283)
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	A condutividade de um semicondutor varia com diversos parâmetros, entre os quais podemos citar a concentração de portadores de carga, a mobilidade destes portadores, o estado de deformação plástica do material e a temperatura, entre outros parâmetros. Com relação a dependência da temperatura em particular, tem-se que a condutividade varia segundo a expressão  = Cn T-3/2 e (-Eg/2kT), na qual "C" é uma constante associada ao material, "T" é a tempera em Kelvin, "Eg" é a "energia de gap" e "k" é a constante de Boltzmann, igual a 8,62 x 10-5 eV/K.
Com base na expressão anterior, PODEMOS afirmar que:
		
	
	A expressão apresentada possui um ponto de máximo, indicando que até determinada temperatura a condutividade aumenta, diminuindo logo depois
	
	O efeito da condutividade na temperatura é desprezível, de tal forma que podemos considerá-la constante a medida que a temperatura aumenta
	 
	A medida que a temperatura aumenta, a condutividade diminui.
	
	A expressão apresentada possui um ponto de mínimo, indicando que até determinada temperatura a condutividade diminui, aumentando logo depois.
	
	A medida que a temperatura aumenta, a condutividade aumenta.
	
	 3a Questão (Ref.: 201308546911)
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	O século XX foi marcado por inúmeros avanços tecnológicos, entre os quais os advento dos semicondutores extrínsecos, essenciais na fabricação de microcomponentes eletrônicos. Uma das técnicas de produção desses semicondutores é a eletro inserção de átomos de valências diferentes de +4 na matriz do Silício.
Considerando a exposição anterior, PODEMOS afirmar que.
		
	
	a inserção de átomos de Boro na matriz de Silício origina um condutor extrínseco tipo n.
	
	a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício não origina um condutor extrínseco.
	 
	a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício origina um condutor extrínseco com "buracos".
	 
	a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício origina um condutor extrínseco tipo n.
	
	a inserção de átomos de Fósforo na matriz de Silício origina um condutor extrínseco tipo p.
	
	 Gabarito Comentado
	
	
	 4a Questão (Ref.: 201308460793)
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	O Germânio foi um dos elementos testados no início da microeletrônica para ser utilizado como semicondutor; porém, o mesmo possui algumas características diferentes com relação ao Silício; por exemplo, é muito comum em projetos de microcircuitos, utilizar como condutividade elétrica máxima para o Germânio o valor de 100 (ohm.m) -1.
Considerando-se o exposto anteriormente e sabendo-se que a condutividade elétrica do semicondutor de Germânio em função da temperatura é dada por ln  = 14 - 4.000. T-1 aproximadamente, onde T é a temperatura de trabalho em Kelvin, marque a opção correta abaixo:
		
	
	O componente poderá trabalhar até a temperatura de 200oC, que corresponde a 473K.
	
	O componente só poderá trabalhar a temperatura ambiente de 25oC, que corresponde a 298K na escala Kelvin.
	 
	O componente não apresentará limitações quanto a temperatura de trabalho.
	
	O componente possui temperatura limite de trabalho igual a 170oC, que corresponde a 443K na escala Kelvin.
	 
	O componente poderá trabalhar a temperatura de 150oC, que corresponde a temperatura de 423K na escala Kelvin.
	
	
	
	
	 5a Questão (Ref.: 201308460796)
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	Dos componentes eletrônicos que sugiram entre 1940 e 1950, talvez o transistor seja o mais utilizado; consiste de um componente microeletrônico fabricado com semicondutores intrínsecos e extrínsecos e utilizado na amplificação de sinais, substituindo o seu precursor da era das válvulas, o triodo. Nos primeiros anos da década de 50, os transistores eram fabricados com Silício, Gálio e Germânio, sendo este último abandonado em decorrência do melhor desempenho atingido com os transistores de Silício.
Considerando que a mobilidade elétrica dos portadores de carga e a condutividade elétrica de um semicondutor estão relacionadas por =n.l e l.e, calcule a condutividade de um semicondutor de Silício dopado com 1023 átomos por m3 de Fósforo, sabendo-se que l e l =1,6.10 -19C e .e = 0,14m2/V.s.
		
	
	1.500 (ohm.m) -1
	 
	2.240 (ohm.m) -1
	 
	2.500 (ohm.m) -1
	
	2.000 (ohm.m) -1
	
	11,43 (ohm.m) -1
	
	
	
	
	 6a Questão (Ref.: 201308460815)
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	Pode-se dizer sem medo de cometer um erro crasso que a indústria da microeletrônica se originou entre as décadas de 40 e 50 do século XX, quando foram criados os semicondutores intrínsecos de Silício, Gálio e Germânio e suas variações extrínsecas obtidas a partir da dopagem com elementos como o Boro e o Fósforo. (CALLISTER, WILLIAM D. Jr. Materials Science and Engineering ¿ An Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 19).
Considerando a figura a seguir, escolha a opção correta.
 
 
 
		
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Germânio.
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor extrínseco de Silício do tipo-p.
	 
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Silício.
	 
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor extrínseco de Silício do tipo-n.
	
	A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Gálio