Eletrônica_Diodos

Eletrônica_Diodos - 1 Eletrnica...

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1 Eletrônica Diodos. Antes de entrarmos no assunto propriamente dito, é necessário fazermos algumas considerações sobre o material de que são feitos alguns importantíssimos componentes eletrônicos, tais como: diodos e transistores entre outros; este material é conhecido como semicondutor. 1 o -Materiais Semicondutores. Existem na natureza materiais que podem conduzir a corrente elétrica com facilidade: os metais -Ex: cobre, alumínio, ferro etc. Materiais que não permitem a passagem da corrente elétrica, pois o portador de carga(elétrons), não tem mobilidade neles.São os isolantes. Ex.: mica, borracha,vidro plásticos etc. Em um grupo intermediário, situado entre condutores e os isolantes estão os semicondutores, que não são nem bons condutores e nem chega a ser isolantes. Destacamos entre os semicondutores, pois serão alvos deste estudo o silício(Si) e o germânio(Ge). Existem outros elementos semicondutores também importantes para eletrônica São eles o selênio(Se), o Gálio(Ga) etc. As principal característica que interessa no caso do Silício e do Germânio é que estes elementos possuem átomos com 4 elétrons na sua última camada e que eles se dispõe numa estrutura geométrica e ordenada. O silício e o germânio formam cristais onde os átomos se unem compartilhando os elétrons da última camada. Sabemos da química que os átomos de diversos elementos têm uma tendência natural em obter o equilíbrio, quando sua última camada adquire o número máximo de 8 elétrons. Desta forma formam, tanto o silício quanto o germânio formam cristais quando os seus átomos um ao lado do outro compartilham os elétrons havendo sempre 8 deles em torno de cada núcleo, o que resulta num equilíbrio bastante estável para estes materiais. Veja Fig.1, a seguir:
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2 Figura 1 Nesta forma cristalina de grande pureza o silício e o germânio não servem para elaboração de dispositivos eletrônicos, mas a situação muda quando adicionamos certas “impurezas”ao material. Estas impurezas consistem em átomos de algum elemento químico que tenha na sua última camada um numero diferente de 4 elétrons, e que sejam agregados a estrutura do Germânio ou/e do silício em proporções extremamente pequenas da ordem de partes por milhão (ppm). No nosso exemplo utilizaremos o silício com as duas possibilidades de adição. a)Elementos com átomos de 5 elétrons na última camada; b)Elementos com átomos dotados de 3 elétrons na última camada. No primeiro caso, mostrado na figura 2, a adição e utilizando o elemento arsênio (As). Como os átomos vizinhos só podem compartilhar 8 elétrons na formação da estrutura cristalina, sobrará um que não tendo a que se ligar, adquire mobilidade no material, e por isso pode servir como portador de carga. Como o transporte das cargas é feito nos materiais pelos elétrons que sobram ou
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This note was uploaded on 07/24/2011 for the course ECE 545 taught by Professor Stu during the Spring '11 term at Aachen University of Applied Sciences.

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