4. Materiais semicondutores

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MATERIAIS 
SEMICONDUTORES 
Referencias 
Ashby , Michael; Shercliff, H.; Cebon, D. “Materiais – 
engenharia, ciência, processamento e projeto”. Elsevier . 
Trad. da 2ª ed. americana. 
 
Schmidt, Walfredo; “Materiais elétricos – Volume 1: 
Condutores e semicondutores”. Blucher . 3ª edição. 
 
Callister Jr., W. D.; Rethwisch, D. G. “Ciência e Engenharia 
de Materiais – Uma Introdução”. Tradução da 8ª Edição 
Americana. LTC 
 
Semicondutores 
Semicondução intrínseca 
Semicondução intrínseca 
Energia do espaçamento entre bandas, mobilidade dos elétrons e 
dos buracos, e condutividade intrínseca a temperatura ambiente 
Semicondução intrínseca 
Semicondução extrínseca 
Semicondução extrínseca do tipo 𝑛 
Semicondução extrínseca do tipo 𝑛 
Semicondução extrínseca tipo 𝑝 
Semicondutores extrínsecos 
Dependência da concentração de 
portadores em relação à temperatura 
Dependência da concentração de 
portadores em relação à temperatura 
Fatores que afetam a mobilidade dos 
portadores 
 
• Vibrações térmicas 
 
• Átomos de impurezas 
Influencia do teor de dopante 
Dependência das características 
semicondutoras da composição química 
Condutividade do PbS Condutividade do 𝑍𝑛𝐴𝑠2 
Influencia da temperatura 
O efeito Hall 
𝑉𝐻 =
𝑅𝐻𝐼𝑥𝐵𝑧
𝑑
 
 
 
𝑉𝐻 - Tensão de Hall 
𝑅𝐻 - Coeficiente de Halle é uma 
constante para cada material 
Técnicas de dopagem 
• Quatro situações: 
 
1. Durante o crescimento do cristal 
 
2. Por liga 
 
3. Por difusão 
 
4. Por implantação iônica 
 
Métodos de purificação 
• Processos utilizados: 
 
1. Destilação e sublimação 
 
2. Eletrólise 
 
3. Método da cristalização dirigida 
 
4. Fusão zonal 
 
 
Elementos semicondutores 
• Carbono 
• Matéria-prima 
• Utilização 
 
• Germânio 
• Matéria-prima 
• Utilização 
 
• Silício 
• Matéria-prima 
• Utilização 
 
 
 
 
Dispositivos semicondutores 
Junção retificadora p-n 
Junção retificadora p-n 
Junção retificadora p-n 
Junção retificadora p-n 
Características de tensão e corrente de retificadores semicondutores de 
baixa potencia 
Junção retificadora p-n 
Efeito da temperatura sobre a características de tensão e corrente de 
retificadores de selênio 
Junção retificadora p-n 
Envelhecimento do diodo 
 
O transistor 
Transistores de junção 
MOSFET 
Aplicações 
• Diodos retificadores 
 
• Diodos de capacitância 
 
• Termistores 
 
• Varistores 
 
• Fotoelementos 
 
• LED 
 
LED 
Semicondutores nos computadores 
• Memóra Flash (drive de estado sólido) 
 
 
• Circuitos microeletrônicos 
 
 
•