eletrônica: aula de diodos

Antes de entrarmos no assunto propriamente dito, é 

necessário fazermos algumasconsiderações sobre o 

material de que são feitos alguns importantíssimos 

componenteseletrônicos, tais como: diodos e 

transistores entre outros; este material é 

conhecidocomo semicondutor.

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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 decarga(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 

ogermânio(Ge). Existem outros elementos 

semicondutores também importantes paraeletrônicaSão 

eles o selênio(Se), o Gálio(Ga) etc.As principal 

característica que interessa no caso do Silício e 

do Germânio é que esteselementos possuem átomos com 

4 elétrons na sua última camada e que eles se 

dispõenuma estrutura geométrica e ordenada.O 

silício e o germânio formam cristais onde os átomos 

se unem compartilhando oselétrons da última 

camada.Sabemos da química que os átomos de diversos 

elementos têm uma tendência naturalem obter o 

equilíbrio, quando sua última camada adquire o 

número máximo de 8elétrons.Desta forma formam, 

tanto o silício quanto o germânio formam cristais 

quando os seusátomos um ao lado do outro 

compartilham os elétrons havendo sempre 8 deles em 

tornode cada núcleo, o que resulta num equilíbrio 

bastante estável para estes materiais.

fig.2

Nesta forma cristalina de grande pureza o silício e o germânio não servem paraelaboração 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 suaúltima camada um numero diferente de 4 elétrons, e que sejam agregados a estrutura doGermânio 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.