Semi Condutores Flashcards
(26 cards)
Quais são as duas classes de materiais semi condutores?
Cristais singulares e Compostos.
Quais são so três semi condutores mais utilizados?
Germânio (Ge), Silício (Si) e Asenieto de gálio (GaAs)
No caso Ge e Si são cristais singulares e o GaAs é um composto de dois ou mais materiais semicondutores de estrturas atômicas distintas.
O que é um semicondutor intrínseco e um semi condutor extríseco?
Intrínseco - Não contém impurezas. O cristal de silício será intrínseco se todos os atomos forem apenas de siolício.
Importante; Na temperatura ambiente, o Si age como isolante.
O Extrínseco serve para modificar estruturas com as impurezas (outros átomos), alterando algumas propriedades. Principalmente a resistividade.
Quais são os dois tipos de semicondutores extrinsecos que existe?
Tipo P: nesta dopagem, há adição de boro ou gálio ao silício. Ambos possuem três elétrons na camada de valência. Quando são adicionados ao silício criam lacunas, que conduzem corrente e a ausência de um elétron cria uma carga positiva (por isso o nome P).: ocorre com a adição de fósforo ou arsênico ao silício. Tanto o arsênico quanto o fósforo possuem cinco elétrons na camada de valência. Ocorrem ligações covalentes entre quatro elétrons e um deles fica livre, ou seja, é o chamado elétron livre, que ganha movimento e gera corrente elétrica. O nome N provém da negatividade gerada da carga negativa existente.
e Tipo N
Se aparecer a sigla PNP ou NPN, o que posso dizer que isso é?
Um transistor. Que possui três camadas.
O Diodo possui duas camadas. (Apenas PN ou NP)`
O que significa um dispositivo Eltrônico de estado sólido?
Diodo
A distribuição eletrÔNICA DE ACORDO COM LINUS PAULING do silício é
1s2 2s2 2p6 3s2 3p2.
Quantos ele’trons ele tem na primeira, na segunda e na terceira camda?
Primeira: 2 elétrons
Segunda: 8 elétrons
Terceira 4 elétrons
Portanto a camada de valência do silício é a terceira e nela estão orbitando 4 elétrons.
Para que um átomo fique estabilizado, quantos elétrons e qual a regra que deve seguir/
A regra do octeto. Preciso de 8 elétrons na camada de valência.
Lembre-se:
O silício do tipo “p” é um silício “dopado” com elementos que possuem 3 elétrons na camada de valência (em geral o elemento boro ou gálio). Sendo assim, este silício se combina com o boro ou gálio e fica com 7 elétrons na sua camada de valência.
Já o silício do tipo “n” é um silício “dopado” com elementos que possuem 5 elétrons na sua camada de valência (em geral o fósforo). Sendo assim, este silício se combina com o fósforo e fica com 1 elétron na sua camada de valência (que agora passa a ser a quarta camada).
Ok, fez sentido.
Perceba que teremos na junção “p” um material que está “precisando de 1 elétron” para fechar a sua camada de valência e atingir a estabilidade por ele almejada (8 elétrons na camada de valência)?
Perceba também que na junção “n” há um material que está “ precisando se desfazer de 1 elétron” para fechar a sua camada de valência e atingir a estabilidade almejada (8 elétrons na camada de valência)?
É baseado nisto que o diodo funciona! Na troca entre sobras e lacunas de elétrons.
O que é a corrente de depleção?
Agora imaginemos que ambos os materiais sejam acoplados. O que irá ocorrer? Ora, uma corrente irá se estabelecer internamente, bem no local da junção entre os materiais!
As lacunas de elétrons do material “p” irão correr para o lado do material “n”, e os elétrons “sobrando” do material “n” irão correr para o material “p”. A este movimento de elétrons se dá o nome de corrente de depleção (ID), e seu sentido é do lado “p” para o lado “n”.
A corrente de depleção é sempre de qual material para qual?
Do P para o N
O que é corrente de deriva?
Após conectar um material P ou um N, haverá a corrente de depleção. Em seguida, íons surgiram em cada um dos materiais. Esta diferença de cargas cria um campo elétrico do lado N para o lado P. Este campo gera a corrente de deriva. Do N para o P
Antes de chegar a um equilíbrio entre dois materiais P e N, o que posso falar das correntes Idepleção (ID) e Ideriva (Is)? Quanto maior um??
Quanto maior for o ID, maior será o IS em sentido oposto
Após as corrente ID e IS cessarem, o que é criado?
Uma zona de depleção. E possui uma ddp Vgama.
Sendo Vgama a tensão da região de depleção, o que acontece se eu aplicar, aos polos da junção PN, um tensão Vf menor que Vgama?
Nada.
Agora se Vf>Vgama, o que vai acontecer é o surgimento de uma corrente em que ID>IS. Assim, a corrente vai conseguir ultrapassar o diodo.
Mas isso somente acontece se eu aplicar a tensão no lado P. Se eu aplicar no lado N, não terá corrente alguma.
Neste segundo caso, vamos aumentar ainda mais o Vgama. Chamamos isso de polarização REVERSA
O que é polarização reversa?
Quando alocamos um potencial no lado N no lugar do lado P de um diodo.
Isso faz com que a tensão Vgama seja ainda maior que antes. Não deixando passar corrente.
Se seguirmos aumentando a tensão VF, vai chegar um ponto em que os íons positivos de “n” conseguirão irromper a alta barreira criada na região de depleção, de modo que agora se consiga obter uma corrente tal que IS > ID, ou seja, haverá uma corrente no diodo, porém no sentido inverso ao do caso de polarização direta. Neste ponto o diodo opera na região de ruptura, e o potencial atingido pela fonte VF é referido como VZk ou VBK. É a famosa região zener. (RUPTURA)
Em um diodo, como é o nome do terminal positivo? E do terminal negativo?
Positivo: Anodo. (Eu sou positivo o ano inteiro)
Negativo Catodo
É correto falar que a curva no diodo é não ohmica?
SIM!
Para que serve o diodo zener?
Ele funciona como regulador de tensão! Ou seja, onde grandes variações de corrente produzem pequenas variações de tensão, permitindo assim que se construa um regulador de tensão
Quando polarizado diretamente, o diodo zener funciona como o que?
Um diodo comum com a queda de tensão de 0,7.
Quando polarizado inversamente, o que acontece com o Diodo Zener?
Quando polarizado reversamente, ele também funciona, entretanto com uma tensão bem maior, a chamada tensão de Zener. A região de trabalho do diodo Zener está compreendida entre IZMín (menor corrente que mantém a regulagem) e IZMáx (máxima corrente antes de ocorrer a destruição do componente por efeito Joule). Estão associados aos valores de corrente máxima e mínima os valores de tensão (que são muito próximos).
O diodo zener foi projetado para trabalhar sempre sendo inversamente polarizado?
SIM! COm o objetivo de, a partir do momento que a tensão de ruptura é atingida, a tensão fica cte. de forma quye ele funciona como regulador de tensão.
O que devo lembrar do coeficiente de temperatura de um condutor e de um semi condutor?
Que o de um condutor é positivo enquanto que o de um semi condutor é negativo!!
É correto eu dizer que em um material tipo n, o elétron é o portador marjoritário e a lacuna o minoritário?
Sim!
