Física dos semicondutores: diferenças entre revisões

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{{eletromagnetismo}}
Em química se aprende que, em condições normais, os átomos que possuem 4 elétrons na última camada de valêncianão são estáveis.
A '''física dos semicondutores''' é o ramo da [[física]] que estuda os materiais [[semicondutor]]es.<ref>{{citar web |url=http://www.fisica.uece.br/graduacao/monografias/FRANCISCO_WELLERY_NUNES_SILVA.pdf |título=Aspectos Gerais da Física dos Semicondutores |acessodata=11 de agosto de 2013 |autor=Francisco Wellery Nunes Silva |coautores= |data= |ano=2010 |mes= |formato=PDF |obra= |publicado=Universidade Estadual do Ceará |páginas= |língua= |língua2=pt |língua3= |lang= |citação= }}</ref> fundamenta-se na quantidade de [[elétrons]] na [[camada de valência]] dos [[átomos]] do dispositivo a circular em uma [[corrente elétrica]], e no manuseio de outros tipos de substâncias chamadas de "impurezas" que podem ser do tipo ''N'' ou ''P'' e que ao serem misturadas com esses [[átomos]] alteram o estado de [[elétrons]] livres no composto.
 
Os semicondutores se enquadram nesse grupo, mas por causa da forma com que agrupam seus átomos (cada átomo fica equidistante e, relação a quatro outros átomos, ou seja, uma estrutura cristalina) eles conseguem alcançar a estabilidade fazendo quatro ligações químicas covalentes, conseguindo 8 elétrons na última camada, e por consequência ficam estáveis quimicamente.
== Funcionamento dos semicondutores ==
As misturas do tipo ''N'' têm cinco [[elétrons]] na [[camada de valência]], e ao serem misturadas com a base de valência de quatro [[elétrons]] (como o [[germânio]] ou o [[silício]]) aumentam o número de [[elétrons]] livres no composto, já que a [[ligação covalente]] dos dois [[átomos]] deixaria um [[elétron]] sobrando, e esse [[elétron]] que sobra vira um [[elétron]] livre, aumentando drasticamente a [[condutividade]] do composto.<ref>{{citar web |url=http://www.infoescola.com/fisica/semicondutores/ |título=Semicondutores |acessodata=11 de agosto de 2013 |autor=Lucas Negri |coautores= |data= |ano= |mes= |formato= |obra= |publicado=InfoEscola |páginas= |língua= |língua2=pt |língua3= |lang= |citação= }}</ref>
 
Mas qual são as características dos semicondutores que os tornam tão importantes para a eletrônica?
As "impurezas" do tipo ''P'' têm apenas três [[elétrons]] de [[valência]], e na [[ligação covalente]] com a base (quatro [[elétrons]] de [[valência]]) ficaria faltando um [[elétron]] na ligação (<math>7-8=-1</math>), deixando uma "lacuna" nessa ligação. Essa lacuna funciona como um potencial positivo para o escoamento da corrente, e assim o fluxo de elétrons tende a ir da junção base-''N'', onde sobram [[elétrons]], para a junção base-''P'' onde faltam [[elétrons]] faltam.
 
Os semicondutores formam <strong>Bandas de Energia</strong>, com as seguintes características:
== Ver também ==
{{Portal-física}}
* [[Supercondutividade]]
 
São formadas bandas, separadas por Lacunas. A última banda é chamada de <strong>Banda de Condução</strong>. Logo abaixo existe a Banda de Valência, e em baixo as outras camadas. Na temperatua 0K, a banda de condução vai estar totalmente vazia, e a banda de valência totalmente preenchida (Na imagem acima a temperatura está mais elevada).
{{referências}}
 
Quando o material é aquecido, alguns elétrons saem da banda de valência e passam para a banda de condução. Isso somente é possível devido ao ganho de energia no elétron, pois para passar à uma banda superior, deve ter energia o suficiente (representado por ΔE).
{{Esboço-física}}
 
{{Seminterwiki|data=setembro de 2009}}
Conclusão parcial: Sob temperatura 0K os semicondutores possuem a camada de valência totalmente preenchida e um ΔE relativamente baixo (entre o ΔE dos condutores e dos isolantes), o que possibilita controlar a condutividade deles variando a temperatura.
== Ver também ==
{{Portal-física}}
* [[Supercondutividade]]{{Seminterwiki|data=setembro de 2009}}
{{sem imagem|data=setembro de 2009}}
 
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