Prova de Materiais Elétricos e Magnéticos

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PROVA 3 – ENG101 Materiais Elétricos e Magnéticos 
Prof. Vitaly Félix Rodríguez Esquerre 
 
Nome:____________________________________________ 
IMPORTANTE: 
1. RESPOSTAS QUE PRECISEM DE UNIDADES E ESTIVEREM SEM ELAS NÃO TÊM VALIDADE 
2. QUEM ESTIVER COPIANDO OU AJUDANDO TERÁ NOTA ZERO 
 
Questão 1 (4 pontos) – Tempo Estimado 30 minutos 
-Faça os diagramas necessários e explique o funcionamento do transistor npn. 
-Faça os diagramas necessários e explique o funcionamento do láser semicondutor. 
-Faça os diagramas necessários (bandas de energia, ligações atômicas, etc) e explique os materiais semicondutores tipo p e tipo n. 
-Como cada um dos seguintes elementos irá atuar, como um doador ou um receptor, quando adicionado ao material semicondutor indicado? 
Considere que os elementos das impurezas sejam substitucionais 
Impureza Semicondutor 
N Si 
B Ge 
Zn GaAs 
S InSb 
In CdS 
As ZnTe 
 
Questão 2 (2 pontos) – Tempo Estimado 10 minutos 
As condutividades intrínsecas de um semicondutor a duas temperaturas diferentes são: T=420 K, σ=0,12(Ωm)-1; T=520 K, σ=2,25(Ωm)-1. 
-Determine a energia de espaçamento entre bandas Eg em eV para este material. 
-Estime a condutividade elétrica a temperatura ambiente. 
-Este material é transparente à luz visível? Justifique. 
 
Questão 3 (2 ponto) – Tempo Estimado 15 minutos 
Para o InSb (Eg=0.17eV, μe=8.00 m2/(V.s), μh=0.045 m2/(V.s) e ni=13,5x1021 m-3) considere a dependência de σ em relação a temperatura como, 
kTEgeT 2/2/30
−−=σσ 
-Qual é a condutividade do InSb a 200oC? 
-Qual seria a condutividade se a dependência de σ em relação a temperatura fosse considerada de forma convencional?. 
 
Questão 4 (1 ponto) – Tempo Estimado 5 minutos 
O fosfato de galio (GaP) possui um espaçamento entre bandas Eg=2,25 eV. Ao longo de qual faixa de frequências da luz visível ele é 
transparente? 
 
Questão 5 (1 ponto) – Tempo Estimado 5 minutos 
A transmissividade T de um material transparente com 20mm de espessura a uma luz que incide na posição normal à superfície é de 0,85. Se a 
permissividade dieletrica relativa desse material é 2,56, calcule a espessura de material que irá produzir uma transmissividade de 0,75. Todas as 
perdas por reflexão devem ser consideradas. 
 
Anexo – Tabela Periódica