MATERIAIS ELETRICOS (8)

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MATERIAIS ELÉTRICOS
Exercício: CCE0252_EX_A4_201307085148 Voltar
Aluno(a): RICARDO DA SILVA OLIVEIRA Matrícula: 201307085148
Data: 23/08/2014 19:43:10 (Finalizada)
1a Questão (Ref.: 201307253951)
Semicondutores extrínsecos são obtidos através da inserção de elementos ¿impureza¿ na rede cristalina do Silício, originando 
portadores de carga na forma de buracos, presentes nos condutores tipo-p, ou elétrons, presentes nos condutores tipo-n. 
(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 Gálio. 
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 Silício. 
2a Questão (Ref.: 201307253928)
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 possui temperatura limite de trabalho igual a 170oC, que corresponde a 443K na escala 
Kelvin. 
O componente poderá trabalhar até a temperatura de 200oC, que corresponde a 473K. 
O componente não apresentará limitações quanto a temperatura de trabalho. 
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O componente poderá trabalhar a temperatura de 150oC, que corresponde a temperatura de 423K na 
escala Kelvin.
O componente só poderá trabalhar a temperatura ambiente de 25oC, que corresponde a 298K na escala 
Kelvin. 
3a Questão (Ref.: 201307253931)
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 10
23 átomos por m3 de Fósforo, sabendo-se 
que l e l =1,6.10 -19C e .�e = 0,14m
2/V.s.
1.500 (ohm.m) -1
11,43 (ohm.m) -1
2.000 (ohm.m) -1
2.240 (ohm.m) -1
2.500 (ohm.m) -1
4a Questão (Ref.: 201307253950)
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 Silício.
A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Germânio. 
A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Gálio
A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor extrínseco de Silício do tipo-p. 
A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor extrínseco de Silício do tipo-n. 
5a Questão (Ref.: 201307253952)
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A técnica mais utilizada para obtenção de semicondutores extrínsecos é a inserção de elementos ¿impureza¿ na rede cristalina do 
Silício, originando portadores de carga na forma de buracos, presentes nos condutores tipo-p, ou elétrons, presentes nos 
condutores tipo-n. 
 (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 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 extrínseco de Silício do tipo-p.
A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Gálio. 
A figura mostra a rede cristalina de um semicondutor intrínseco de Germânio. 
6a Questão (Ref.: 201307253914)
A quantidade de buracos e elétrons em um semicondutor é uma função da temperatura a que este é submetido. Baseado no gráfico 
a seguir, no qual no eixo horizontal tem-se temperatura (oC e K) e no eixo vertical tem-se a condutividade elétrica (ohm.m) 
podem-se observar curvas de evolução da condutividade de um semicondutor intrínseco de Silício, denominado no gráfico de 
intrinsic, e de dois semicondutores extrínsecos com concentrações de Boro de 0,0052% e 0,0013% (CALLISTER, WILLIAM D. Jr. 
Materials Science and Engineering - An Introduction, John Wiley & Sons, USA, 1997, Chapter 19).
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Baseado no gráfico, podemos afirmar que:
A 400oC aproximadamente, as condutividades elétricas dos semicondutores extrínsecos se igualam. 
A uma dada temperatura, quanto menor a concentração de Boro, maior será a condutividade do 
semicondutor. 
A condutividade elétrica do semicondutor intrínseco diminui acentuadamente com o aumento da 
temperatura. 
As condutividades elétricas dos semicondutores extrínsecos e intrínsecos nunca se igualam. 
A condutividade elétrica do semicondutor intrínseco aumenta acentuadamente com o aumento da temperatura.
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