Ligação metálica
É o tipo de ligação que ocorre entre os
átomos de metais. Quando muitos destes
átomos estão juntos num cristal metálico,
estes perdem seus elétrons da última
camada. Forma-se, então, uma rede
ordenada de íons positivos mergulhada num
mar de elétrons em movimento aleatório. Se
aplicarmos um campo elétrico a um metal,
orientamos o movimento dos elétrons numa
direção preferencial, ou seja, geramos uma
corrente elétrica
Ligações metálicas avaliadas pela T.O.M.
ISOLANTES ELÉTRICOS
NOS ISOLANTES ELÉTRICOS, A BANDA DE
VALÊNCIA ESTÁ PREENCHIDA, SENDO IMPOSSÍVEL
UMA PERTURBAÇÃO DENTRO DESTA BANDA OU
FAIXA; E ENTRE ESSA BANDA DE VALÊNCIA E A
PRÓXIMA BANDA VAZIA HÁ UMA APRECIÁVEL
DIFERENÇA DE ENERGIA. OS ELÉTRONS NÃO PODEM
SER PROMOVIDOS PARA UM NÍVEL VAZIO, ONDE
PODEM MOVER-SE LIVREMENTE.
CONDUTORES ELÉTRICOS
NOS CONDUTORES ELÉTRICOS, OU A BANDA DE
VALÊNCIA ESTÁ PARCIALMENTE PREENCHIDA, OU
OCORRE SOBREPOSIÇÃO DAS BANDAS DE VALÊNCIA
E DE CONDUÇÃO. NÃO HÁ, PORTANTO, UM “SALTO”
ENERGÉTICO ENTRE OS ORBITAIS MOLECULARES
PREENCHIDOS E VAZIOS, E A PERTURBAÇÃO DO
ELÉTRON MANIFESTA-SE COM FACILIDADE.
SEMICONDUTORES
SEMICONDUTOR INTRÍNSECO:
A DIFERENÇA DE ENERGIA ENTRE AS
BANDAS
É
SUFICIENTEMENTE
PEQUENA PARA PERMITIR POR MEIO DE
ENERGIA TÉRMICA A PROMOÇÃO DE
ALGUNS
ELÉTRONS
DA
BANDA
PREENCHIDA DE VALÊNCIA PARA A
BANDA DE CONDUÇÃO VAZIA.
SEMICONDUTOR EXTRÍNSECO
É OBTIDO QUANDO SE ADICIONA
UMA IMPUREZA ADEQUADA (DOPANTE)
A UM ISOLANTE, SITUAÇÃO EM QUE A
BANDA DE IMPUREZA SERVE DE
“PONTE” NO SALTO DE ENERGIA ENTRE
AS BANDAS DE VALÊNCIA E DE
CONDUÇÃO DO ISOLANTE.
Quando são adicionadas impurezas a um semicondutor
puro (intrínseco), este passa a ser um semicondutor
extrínseco.
As impurezas usadas na dopagem de um semicondutor
intrínseco podem ser de dois tipos: impurezas ou átomos
dadores e impurezas ou átomos aceitadores.
Átomos doadores têm cinco elétrons de valência (são
pentavalentes): Arsênio (AS), Fósforo (P) ou Antimônio (Sb).
Átomos aceitadores têm três electrões de valência (são
trivalentes): Índio (In), Gálio (Ga), Boro (B) ou Alumínio (Al).
SEMICONDUTOR EXTRÍNSECO TIPO-n:
A BANDA DE CONDUÇÃO VAZIA RECEBE ELÉTRONS DE UM
DOPANTE
SEMICONDUTOR EXTRÍNSECO TIPO-p:
O DOPANTE RETIRA ELÉTRONS DA BANDA DE VALÊNCIA.
Nessa estrutura cristalina,
cada átomo (representado
por Si) une-se a outros
quatro átomos vizinhos, por
meio
de
ligações
covalentes, e cada um dos
quatro eletrons de valência
de
um
átomo
é
compartilhado
com
um
eletrons do átomo vizinho, de
modo que dois átomos
adjacentes compartilham os
dois eletrons.
Semicondutor do tipo n
A
introdução
de
átomos
pentavalentes (como o Arsênio)
num
semicondutor
puro
(intrínseco)
faz
com
que
apareçam electrões livres no seu
interior. Como esses átomos
fornecem (doam) elétron ao
cristal
semicondutor
eles
recebem o nome de impurezas
dadoras ou átomos dadores.
Todo o cristal de Silício ou
Germânio,
dopado
com
impurezas dadoras é designado
por semicondutor do tipo n (n de
negativo, referindo-se à carga
do elétron).
Electrão livre
do Arsénio
Semicondutor do tipo p
A
introdução
de
átomos
trivalentes (como o Índio) num
semicondutor puro (intrínseco)
faz com que apareçam lacunas
livres no seu interior. Como
esses átomos recebem (ou
aceitam) elétrons eles são
denominados
impurezas
aceitadoras
ou
átomos
aceitadores. Todo o cristal puro
de Silício ou Germânio, dopado
com impurezas aceitadoras é
designado por semicondutor do
tipo p (p de positivo, referindose à falta da carga negativa do
elétrons).