Materiais semicondutores (2)

Prévia do material em texto

Campos Ribeirão Preto
Engenharia Elétrica
Materiais Elétricos 
Prof.º Castilho
Materiais Semicondutores
Priscila Carla dos Santos RA A83962-3 EE6P18
Materiais semicondutores
Materiais semicondutores possuem resistividade elétrica maior do que a dos materiais condutores e menor do que as dos isolantes. Ou seja, não são nem condutores nem isolantes. Na tabela periódica, são os elementos situados na família 4A: Carbono (C), germânio (Ge) e o mais utilizado, o silício (Si).
Seu comportamento se deve à sua ligação química, chamada ligação covalente. Cada átomo do silício se liga a quatro átomos vizinhos através da ligação covalente, ou seja, pares de elétrons (da última camada do Si) são compartilhados entre dois átomos. Os elétrons das camadas internas giram em torno do núcleo.
Um fato interessante é que tanto o germânico como o silício apresentam exatamente o mesmo tipo de estrutura que o diamante, variando apenas a sua dimensão. Recentemente está sendo investindo em pesquisas com materiais semicondutores para aplicação na eletrônica fabricado a partir do carbono, pesquisas estas que já obtiveram sucesso.
	
Estrutura de um material semicondutor
Nos materiais semicondutores, a camada de valência possui quatro elétrons, como o material tende a possuir oito elétrons na camada de valência, este acomoda os seus átomos, simetricamente entre si, constituindo uma estrutura cristalina, através de ligações covalentes. O Germânio e o Silício possuem uma estrutura cristalina cúbica.
Nessa estrutura, cada átomo (representado por uma esfera escura) une-se a quatro outros átomos vizinhos, por meio de ligações covalentes, e cada um dos quatro elétrons de valência de um átomo é compartilhado com um elétron do átomo vizinho, de modo que dois átomos adjacentes compartilham os dois elétrons.
Representação esquemática dos átomos de Silício (Si) e Germânio (Ge).
A estrutura cristalina ilustrada na figura acima só é conseguida quando o cristal de Silício é submetido à temperatura de zero grau absoluto. Nessa temperatura, todas as ligações covalentes estão completas e o material comporta-se como isolante porque, não havendo elétrons livres, não será possível estabelecer uma corrente elétrica através do cristal.
Quando este mesmo cristal de Silício é submetido à temperatura ambiente normal, 20ºC, por exemplo, a energia térmica provoca o rompimento de algumas ligações covalentes, fazendo com que os elétrons que abandonam as ligações rompidas passem a se movimentar livremente no interior do cristal, tornando-se elétrons livres.
Com a quebra das ligações covalentes, no local onde havia um elétron de valência (e), passa a existir uma região com carga positiva +1 (.), uma vez que o átomo de Silício era neutro e um elétron o abandonou. Essa região positiva que, em outras palavras, é uma ligação covalente incompleta, recebe o nome de lacuna.
Estrutura cristalina do Silício à temperatura ambiente (20º)
Em síntese, à medida que a temperatura aumenta, surgem os "portadores livres de carga elétrica" (elétrons e lacunas) no interior do cristal, tornando-o capaz de conduzir corrente elétrica quando submetido a uma diferença de potencial. Ou seja, a resistividade dos semicondutores diminui com a elevação de temperatura.
Sempre que uma ligação covalente é rompida, surgem, simultaneamente, um elétron e uma lacuna, podendo, entretanto, um elétron preencher o lugar de uma lacuna, completando a ligação covalente (processo da recombinação). Como tanto os elétrons como as lacunas sempre aparecem e desaparecem aos pares, dizemos então que, num cristal semicondutor puro, o número de elétrons livres é sempre igual ao número de lacunas. A certa temperatura, o número de pares elétron-lacuna é muito maior num cristal de Germânio puro que em um cristal de Silício, pois, a resistividade do Germânio é bem menor que a resistividade do silício.
Principais semicondutores
Como dito anteriormente os principais materiais semicondutores utilizados na eletrônica são o Germânio (Ge) e o Silício (Si), sendo este último o mais utilizado e recentemente está sendo investindo em pesquisas com materiais semicondutores para aplicação na eletrônica fabricada a partir do carbono.
Nem todos os elementos classificados como semicondutores pela Tabela Periódica dos Elementos, permitem uma fácil e precisa verificação dessa propriedade, em algum desses elementos a semicondutância ainda não pode ser determinada com segurança ou, então, a característica não se apresenta estável a temperatura ambiente. Consequentemente existe uma família de materiais semicondutores de uso industrial, a família central dos materiais semicondutores é encontrada nos materiais de valência IV, o primeiro elemento é: 
Carbono: apesar de apresentar características semicondutoras, o carbono é antes utilizado como condutor em alguns casos, em outros casos, como material resistivo ou como componente capaz de suportar determinadas condições térmicas ou químicas. 
Germânio: é um dos materiais semicondutores mais antigos. É encontrado em pequenas quantidades em minérios de zinco, pó de carvão e mesmo nas águas do mar, em face disso, a extração do germânio é extremamente difícil e onerosa, é uma substancia dura porem quebradiça não suportando qualquer tipo de esforço mecânico, oxida-se na presença do ar, formando uma finíssima película de oxido, é usado para a fabricação de componentes semicondutores. 
O germânio é um elemento químico de símbolo Ge, número atômico 32 (32 prótons e 32 elétrons) com massa atómica 72,6 uma. À temperatura ambiente, o germânio encontra-se no estado sólido. Foi descoberto em 1886 pelo alemão Clemens Winkler. As aplicações do germânio estão limitadas ao seu alto custo e em muitos casos estuda-se a sua substituição por materiais mais econômicos. Sua aplicação principal é como semicondutor em eletrônica, produção de fibras ópticas e equipamentos de visão noturna.
Silício: O silício (latim: silex, pedra dura, inglês: silicon) é um elemento químico de símbolo Si de número atômico 14 (14 prótons e 14 elétrons) com massa atómica igual a 28 uma. À temperatura ambiente, o silício encontra-se no estado sólido. Foi descoberto por Jöns Jacob Berzelius, em 1823. O silício é o segundo elemento mais abundante da face da terra, perfazendo 25.7% do seu peso. Aparece na argila, feldspato, granito, quartzo e areia, normalmente na forma de dióxido de silício (também conhecido como sílica) e silicatos (compostos contendo silício, oxigênio e metais). O silício é o principal componente do vidro, cimento, cerâmica, da maioria dos componentes semicondutores e dos silicones, que são substâncias plásticas muitas vezes confundidas com o silício.
Se apresenta na forma amorfa e cristalina, o primeiro na forma de um pó pardo mais reativo que a variante cristalina, que se apresenta na forma octaédrica de coloração azul grisáceo e brilho metálico. É termicamente mais estável do que o germânio, podendo por isso ser usado a temperaturas ambientes de até 150 ° C, permite reduzir a corrente inversa, o que reduz as perdas, fato esse que eleva o rendimento e simplifica os métodos de refrigeração.
Além do Germânio, Carbono e do Silício, há outros materiais semicondutores cristalinos, bastante utilizados na fabricação dos dispositivos de estado sólido, tais como Arseneto de Gálio, Fosfeto de Gálio, Sulforeto de Cádmio, Carbeto de Silício, Sulfeto de Chumbo, etc.
Dopagem 
Semicondutor intrínseco é aquele encontrado na natureza na sua forma mais pura, ou seja, a concentração de portadores de carga positiva é igual à concentração de portadores de carga negativa.
Semicondutores extrínsecos ou dopados são semicondutores intrínsecos onde introduzimos uma impureza para controlarmos as características elétricas do semicondutor.
A dopagem é um processo químico no qual átomos estranhos são introduzidos na estrutura cristalina de uma substância. Em um cristal semicondutor a dopagem é geralmente realizada para alterar suaspropriedades elétricas.
As impurezas utilizadas na "dopagem" de um cristal semicondutor podem ser de dois tipos: impurezas doadoras e impurezas aceitadoras.
E existem dois tipos de materiais semicondutores, tipo N e tipo P, que dependem do tipo de impureza introduzida na rede.
Impurezas doadoras - Tomemos como exemplo o átomo do elemento químico Fósforo (P), que possui cinco elétrons na sua camada de valência, sendo, portanto, pentavalente. Por meio de um processo químico qualquer, conseguimos substituir num cristal puro de Silício (Si), um de seus átomos por um átomo de Arsênio (As). Como este possui cinco elétrons de valência, enquanto que o Silício apenas quatro, somente quatro elétrons de Arsênio participarão das ligações covalentes com os átomos de Silício. O quinto elétron, por não tomar parte nessas ligações será um elétron livre, podendo mover-se é vontade no interior do cristal, agindo como um "portador negativo de corrente elétrica".
Impurezas aceitadoras - Vejam agora o caso em que o átomo de Silício é substituído por um átomo de Boro (B). Como o índio é trivalente, possui três elétrons na camada de valência, uma ligação covalente ficará incompleta. Nessa ligação haverá falta de um elétron, isto é, aparecerá uma lacuna; que será rapidamente preenchida por um elétron da ligação covalente com qual quer átomo vizinho, aparecendo no lugar desse elétron, uma nova lacuna, e assim sucessivamente. Concluímos, então, que a lacuna provocada pelo átomo de índio ficará livre para se mover no interior do cristal, agindo como "portador positivo de corrente elétrica". Outros átomos trivalentes, usados como impurezas aceitadoras, são o Alumínio (Ai), o Índio e o Gálio (Ga).
Estas impurezas são elementos cujos átomos possuem três ou cinco elétrons na camada de valência. Estas impurezas são introduzidas dentro do material semicondutor em pequenas quantidades, tanto no cristal tipo N como no tipo P, em cada átomo o número de prótons é igual ao número de elétrons. Sendo assim, o cristal impuro (tipo P ou N) é eletricamente neutro.
A tendência de formar uma estrutura simétrica faz com que os átomos de “impurezas” se acomodem de tal maneira que produzam elétrons livres, portanto que podem ser deslocados com facilidade (o quinto elétron de cada átomo da impureza). Ou a falta de elétrons no caso da adição de elementos com três elétrons na última camada.
A dopagem pode ser feita em quatro situações, conforme discriminamos a seguir:
Durante o crescimento do cristal: o material de base sofre um aquecimento até se transformar em massa cristalina fundente, estado em que se efetua o acréscimo do material de dopagem, durante esse processo térmico, o nosso cristal vai "crescendo" posicionando-se os átomos da dopagem na própria cadeia cristalina que se forma.
Por liga: o material de base é levado à fusão conjuntamente com o de acréscimo, formando-se assim uma liga. Apos essa formação e esfriamento, os dois materiais estão agregados entre si.
Por implantação iônica: átomos eletricamente carregados (com íons) de material dopante em estado gasoso são acelerados por um campo elétrico e injetados na cadeia cristalina do semicondutor. O método da implantação iônica é o mais preciso e o mais sofisticado entre os mencionados, permitindo um ótimo controle tanto de posicionamento quanto de concentração da dopagem feita.
Por difusão: nesse processo, vários discos de metal tetravalente básico são elevados a temperaturas da ordem de 1000 ° C e, nessas condições, colocados na presença de metais em estado gasoso (por exemplo, boro). Os átomos de metal em estado gasoso se difundem no cristal sólido. Sendo o material sólido do tipo N, cria-se, assim, uma zona P.
Formação do elemento tipo N: Ao associarmos um elemento com cinco elétrons na última camada como o Antimônio, o Fósforo, ou Arsênio, ao material semicondutor, os mesmos irão formar ligações covalentes, porém haverá um elétron, que poderá mover-se pela estrutura com maior facilidade, ou seja, com a inserção de vários átomos de impurezas, os elétrons livres passam a transitar livremente pelo material, tornando um material isolante (rede cristalina) em material com certo nível de condutividade, assim tornando o material com carga negativa, ou seja, um cristal semicondutor tipo N, os elétrons são portadores em maioria ou portadores majoritários de corrente elétrica. As lacunas, por sua vez, são portadores em minoria ou portadores minoritários de corrente elétrica.
Formação do material tipo P: Ao realizar a dopagem do material semicondutor (Silício ou Germânio) através da introdução de impurezas com três elétrons na camada de valência como o Alumínio, o Índio, o Boro ou o Gálio, temos a formação de ligação covalente entre o material semicondutor e a impureza. Ao introduzi-los um elemento deste tipo, numa das ligações faltará um elétron, pois o elemento contribuiu com apenas três elétrons. Esta falta de elétrons comporta-se como um material apto a receber elétrons (material com carga positiva). Essa ausência de elétron de ligação é denominada de lacuna. A existência de lacunas permite que haja um mecanismo de condução distinto do tipo N. Quando a dopagem produz lacunas no semicondutor, um elétron proveniente de uma ligação covalente só poderá transitar para um ponto do cristal onde haja uma lacuna disponível. Num cristal tipo P, onde o número de lacunas (portadores majoritários) á maior que o número de elétrons livres (portadores minoritários), o fluxo de lacunas será muito mais intenso que o de elétrons livres.
O movimento de elétrons de valência ocorre do polo negativo para o polo positivo. As lacunas em um semicondutor dopado se comportam como cargas positivas que podem transitar em um cristal submetido a uma tensão externa aplicada, sendo assim este pode receber um elétron de outra união.
	Cristal tipo N
	Cristal tipo P
	Impurezas: Doadoras
	Impurezas: Aceitadoras
	Átomos Pentavalentes: As, P, Sb
	Átomos Trivalentes: Al, B, Ga, In
	Portadores Majoritários: Elétrons
	Portadores Majoritários: Lacunas
	Portadores Minoritários: Lacunas
	Portadores Minoritários: Elétrons
Influência da temperatura nos semicondutores
Nos condutores, um aumento na temperatura, ocasiona um aumento da resistência oferecida a passagem da corrente elétrica. Já nos semicondutores, acontece o contrário, um aumento da temperatura ocasiona uma redução da resistência oferecida a passagem da corrente elétrica, devido a maior repulsão causada na união dos mesmos.
Barreira de potencial
A barreira de potencial consiste numa região contendo um máximo de potencial que impede uma partícula que se encontre num dos lados de atravessar para o outro, isto é, de atravessar para uma região cujas forças que predominam na interação entre as partículas são de caráter repulsivo. 
A barreira de potencial pode ser atravessada de duas formas.
A primeira, de acordo com a teoria clássica, uma partícula tem de possuir energia em excesso em relação à altura da barreira de potencial para podê-la ultrapassar.
A segunda, através da teoria quântica pelo designado efeito de túnel, afirma que existe uma probabilidade finita de uma partícula com menos energia poder passar a barreira.
Uma barreira de potencial rodeia o núcleo atómico e é importante em física nuclear. 
Uma barreira semelhante, mas muito mais baixa existe na interface entre semicondutores e metais e entre semicondutores com impurezas diferentes. Estas barreiras são importantes no planejamento de dispositivos eletrônicos.
Um diodo semicondutor é formado a partir da junção entre um semicondutor tipo p e um semicondutor tipo n.
Logo após a formação da junção pn, alguns elétrons livres se difundem do semicondutor tipo n para o semicondutor tipo p. O mesmo processo ocorre com algumas lacunas existentes no semicondutor tipo p que difundem para o semicondutor tipo n.
As cargas produzidas nas proximidades da junção são cargas fixas à rede cristalina. Essa região de cargas próxima à junção é denominada regiãode cargas descobertas ou região de depleção.
Com o aparecimento da região de depleção, o transporte de elétrons para o lado p é bloqueado, pois estes são repelidos da região negativamente carregada do lado p.
O mesmo efeito se aplica para lacunas cujo transporte para o lado n é repelido pelas cargas positivas existentes no lado n da junção.
Portanto, imediatamente após a formação da junção, uma diferença de potencial positiva é gerada entre os lados n e p. Essa barreira de potencial previne a continuação do transporte de portadores através da junção pn não polarizada.
A tensão Vγ proporcionada pela barreira de potencial no interior do diodo depende do material utilizado na sua fabricação. Valores aproximados para os diodos de germânio e silício são Vγ = 0,3 [V] e Vγ = 0,7 [V], respectivamente.
Não é possível medir diretamente o valor de Vγ aplicando um voltímetro conectado aos terminais do diodo, porque essa tensão existe apenas em uma pequena região próxima à junção. No todo, o componente é eletricamente neutro, uma vez que não foram acrescentados nem retirados portadores do cristal.
Existem os seguintes tipos de junções:
Junção PN (diodo de junção): No estado normal, o semicondutor é eletricamente neutro, pois os átomos tanto do semicondutor quanto da impureza tem iguais números de elétrons e prótons. Na junção, os elétrons portadores da parte N tendem a ocupar buracos na parte P, deixando esta última com um potencial negativo e a parte N com um potencial positivo, formando a barreira de potencial Vo. Assim, a polaridade da barreira de potencial mantém os elétrons na parte N e os buracos na parte P.
Se um potencial externo for aplicado, o potencial de barreira será quebrado e a corrente será levada, pois existem muitos elétrons em N, diz-se então que a junção está diretamente polarizada. No caso da junção inversamente polarizada, o potencial de barreira será aumentado, impedindo ainda mais a passagem de elétrons e a corrente será pequena.
A polarização inversa tem limite. Acima de um determinado valor ocorre um efeito de ruptura, quebrando a barreira de potencial e a corrente sobe quase na vertical. Esse fenômeno é usado, por exemplo, em diodos reguladores de tensão (diodos Zenner).
Junção NPN e PNP (transistor de junção): Um dispositivo formado por duas junções PN contrapostas, se adequadamente polarizado e construído segundo alguns critérios, tem a função de amplificador e é denominado transistor de junção NPN.
- A junção base-emissor é polarizada diretamente pela fonte Vbe.
- A junção base-coletor é polarizada inversamente pela fonte Vce.
- Vce é significativamente maior que Vbe.·.
A base é fisicamente delgada e tem uma concentração de impurezas menor que os semicondutores N do emissor e coletor. Nessa forma, o fluxo de elétrons vindo do emissor tem pouca probabilidade de combinação com os buracos na junção da base para formar Ib, a polarização inversa da junção base-coletor devido ao campo elétrico maior de Vce, ou seja, a polarização base-emissor atua como um acelerador do fluxo e controla a corrente Ic, fazendo o efeito da amplificação.
No transistor de junção PNP, os tipos de semicondutores são invertidos em relação ao NPN (coletor e emissão são semicondutores tipo P e base é tipo N). A operação é similar, com inversão dos portadores de cargas e tensões de polarização de sinais contrários.
Junção PNPN: Um dispositivo com duas junções de silício PN é denominado retificador controlado de silício (SCR), esses dispositivos são bastante utilizados no controle de cargas de alta potência, como rotação de motores de corrente contínua, resistência de aquecimentos, etc.
Unijunção: Uma barra semicondutora tipo N com dois contatos B1 e B2 e uma junção P forma um transistor de unijunção. Na altura da junção P haverá uma tensão na barra que dependerá da sua resistência ôhmica e de Vb. Enquanto Ve for menor que essa tensão, a junção do emissor está inversamente polarizada e, portanto, a corrente é nula ou próxima disso. Se Ve aumenta de forma que a junção fica diretamente polarizada, haverá um fluxo de portadores entre o emissor e a base B2 e a corrente aumento mesmo que V2 diminua isso dá ao dispositivo uma característica de resistência negativa.
	
Aplicações.
O semicondutor é um material-chave na indústria eletrônica. Os dispositivos que utilizam o semicondutor são hoje utilizados em todo tipo de circuitos.
Os dispositivos semicondutores mais comuns são o diodo, o transistor e os dispositivos fotossensíveis, conforme discriminamos abaixo:
Diodo semicondutor: é formado pela junção p e n e tem como utilidade básica permitir o fluxo de corrente elétrica apenas em um sentido (o sentido de polarização direta)
Transistor: é formado pela inserção de um semicondutor tipo p entre dois semicondutores tipo n ou vice-versa. O material do meio é chamado base e os outros, emissor e coletor. O transistor funciona basicamente como um amplificador de corrente se esta for alta (ligeiramente alta) ou como um interruptor de corrente se esta for próxima de zero.
Dispositivos fotossensíveis: dividem-se em Células fotocondutivas: fotoresistores, fotodiodos e fototransistores; e Células fotovoltaicas.
Microeletrônica: O advento da Microeletrônica foi um dos mais notáveis avanços tecnológicos no campo da eletrônica, sendo fundamentalmente oriundo das necessidades inerentes ao programa espacial americano com relação a peso, dimensões, potência consumida e confiabilidade. As restrições impostas nestes casos eram impossíveis de serem satisfeitas com os circuitos convencionais, usando componentes discretos.
 
Um dos setores da Microeletrônica é responsável pelos Circuitos Integrados (CIs). Os circuitos integrados ou chips são uma fina pastilha de silício, onde estão agrupados circuitos microscópicos que podem conter milhões de componentes eletrônicos como resistores, capacitores, transistores, etc.
 
Aplicações - Silício
É utilizado para a produção de ligas metálicas, na preparação de silicones, na indústria cerâmica e, por ser um material semicondutor muito abundante, tem um interesse muito especial na indústria eletrônica e microeletrônica, como material básico para a produção de chips para transistores, pilhas solares e, em diversas variedades de circuitos eletrônicos. Por esta razão é conhecida como Vale do silício a região da Califórnia (EUA) onde estão concentrados numerosas empresas do setor de eletrônica e informática.
O silício é um elemento vital em numerosas indústrias. O dióxido de silício, areia e argila são importantes constituintes do concreto armado e azulejos (ladrilhos), sendo empregadas na produção do cimento Portland.
Outros importantes usos do silício são:
Como material refratário, sendo usado em cerâmicas e esmaltados.
Como elemento de liga em fundições.
Fabricação de vidro e cristais para janelas e isolantes, entre outros usos.
O carboneto de silício é um dos abrasivos mais importantes.
Usa-se em lasers para a obtenção de luz com um comprimento de onda de 456nm.
O silicone se usa em medicina para implantes em seios e produção de lentes de contato.
O silicone é usado para fabricação de Chupetas.·.
Aplicações Germânio
As aplicações do germânio estão limitadas ao seu alto custo e em muitos casos estuda-se a sua substituição por materiais mais econômicos. Os principais usos são:
Fibra óptica.
Eletrônica: Radares, amplificadores de guitarras elétricas, ligas metálicas de SiGe em circuitos integrados de alta velocidade.
Óptica de infravermelhos: espectroscópios, sistemas de visão noturna e outros equipamentos.
Lentes, com alto índice de refração, de ângulo amplo e para microscópios.
Em joias é usada uma liga metálica de Au com 12% de germânio.
Como elemento endurecedor do alumínio, magnésio e estanho.
Em quimioterapia.
O tetracloreto de germânio é usado como catalisador na síntese de polímeros (PET).
Foi usado enquanto germanato de bismuto no tipo de câmera gama utilizada nos anos 80, em medicina nuclear. 
PrincipaisSemicondutores de Potência 
Díodos – interruptores não-controláveis (o estado de condução ou não condução é determinado pelo circuito de potência onde está inserido)
Tirístores– ligado através dum impulso de disparo e desligado pelo circuito de potência
Interruptores Totalmente Controláveis – podem ser ligados e desligados através de sinais de comando.
TIPOS DE DÍODOS:
Díodos "Schottky"
Queda de tensão direta muito baixa (tip. 0,3 V)
Capacidade de bloqueio limitada (50 V – 100 V)
Tempos de comutação muito baixos (< µs)
Utilizados em circuitos com baixas tensões
Díodos de recuperação rápida ("fast recovery diodes")
trr de alguns µs
Centenas de Volts / centenas de Ampères
Circuitos com frequências de comutação elevadas
Díodos de rede ("line frequency diodes")
Tensão em condução baixa e trr maiores (alguns µs)
Tensões inversas de vários kV e correntes diretas de vários kA
Aplicações onde comutam à frequência da rede
TIPOS DE TIRÍSTORES
Tirístores para controlo de fase
Funcionam à frequência da rede
Valor médio de corrente até 4000A 
Tensões de bloqueio de 5kV a 7kV
Quedas de tensão em condução baixas: 1,5V para 1000V, 3V para 5kV a 7kV.
Tirístores para inversores
Concebidos por forma a minimizar o valor de tq (desde alguns µs até 100µs) 
Sem comprometer a queda de tensão em condução (superior à dos tirístores para controlo de fase)
Capacidades até 1000A / 2500V
Tirístores ativados por luz
Acoplamento óptico para o sinal de disparo (potências do sinal de alguns mW)
Até 3000A / 4kV
Aplicações de alta tensão (p. ex., transmissão de corrente contínua a alta tensão, HVDC).
Conclusão
Podemos concluir que temos dois principais elementos semicondutores utilizados, o Silício e o Germânio. Sendo que essas substâncias encontradas na sua forma mais pura e são realizadas modificações a fim de explorar e melhorar seu desempenho como um material semicondutor, este processo de melhoria é chamado de dopagem, os elementos utilizados para esta dopagem são diversos, desde que tenham três ou cinco elétrons na sua camada de valência, assim podemos classificar em matérias do tipo N e tipo P. 
A junção desses dois materiais forma o que chamamos de barreira de potencial que é a principal característica dos diodos e transistores, componentes utilizados na eletrônica e suas derivadas. Resumindo é um componente essencial no meio da eletrônica que esta em todo tipo de produtos utilizados para facilitar o nosso dia-a-dia. 
Esperamos que com o avanço dos estudos sobre esse tipo de material possa surgir novas tecnologias e evolução do mundo a nossa volta.
Bibliografia
http://www.mundofisico.joinville.udesc.br/index.php?idSecao=110&idSubSecao=&idTexto=49
http://www2.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/ProfMarceloWendling/1---semicondutores.pdf
http://www.infopedia.pt/$barreira-de-potencial
http://www2.feg.unesp.br/Home/PaginasPessoais/ProfMarceloWendling/2---diodo-semicondutor.pdf
http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialsemicon/pagina_5.asp