Que é a Física dos Semiconductores
Que é a Física dos Semiconductores?
Definición de Física dos Semiconductores
A física dos semiconductores define o estudo de materiais con condutividade eléctrica entre conductores e isolantes, principalmente envolvendo elementos como o silicio e o xermânio.
Propiedades dos Semiconductores
Os semiconductores teñen resistividade moderada e un coeficiente de resistencia negativo con a temperatura, significando que a súa resistencia diminúe cando aumenta a temperatura.
Enlace Covalente
Os electróns de valencia nos átomos de semiconductores desempeñan un papel vital no enlace entre átomos no cristal de semiconductor. O enlace entre átomos ocorre porque cada átomo ten tendencia a completar a súa célula externa máis afastada con oito electróns.
Cada átomo de semiconductor ten catro electróns de valencia e pode compartir catro electróns de átomos veciños para completar oito electróns na súa concha externa. Esta compartición de electróns crea enlaces covalentes.
Cada átomo de semiconductor crea catro enlaces covalentes con catro átomos veciños no cristal. Isto significa que se crea un enlace covalente con cada un dos catro átomos veciños de semiconductor. A figura a seguir mostra os enlaces covalentes formados nun cristal de xermânio.
No cristal de xermânio, cada átomo ten oito electróns na súa última órbita. Pero nun átomo de xermânio aislado, hai 32 electróns. A primeira órbita consiste en 2 electróns. A segunda órbita consiste en 8 electróns. A terceira órbita consiste en 18 electróns e restan 4 electróns na cuarta ou órbita máis externa.
Pero no cristal de xermânio, cada átomo comparte 4 electróns de valencia de catro átomos veciños para completar a súa órbita máis externa con oito electróns. De esta maneira, cada un deles no cristal terá oito electróns na súa órbita máis externa.
A formación de enlaces covalentes asocia cada electrón de valencia a un átomo, deixando sen electróns libres nun cristal de semiconductor ideal. Os átomos están ordenadamente dispostos debido a estes enlaces, creando a estrutura cristalina do semiconductor.
Teoría de Bandas de Energía
Os semiconductores teñen un pequeno intervalo de enerxía entre as bandas de valencia e conducción, permitindo que os electróns se movan e conducen electricidade cando se aplica enerxía.
Tipos de Semiconductores
Semiconductor Intrínseco
Semiconductor Extrínseco
Semiconductor N-tipo e P-tipo
