Técnico de Gestão de Equipamentos Informáticos
ESCOLA SECUNDÁRIA DE TOMAZ PELAYO
SANTO TIRSO – 402916
MÓDULO 4 – Introdução aos Semicondutores e Díodos
Semicondutores do tipo P e tipo N
Eletrónica Fundamental
Prof.: Erika Costa
Semicondutores
Estrutura da Matéria
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Definição de Átomo
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O átomo é a mais pequena parte que constitui da matéria,
formada por três elementos Neutrões, Protões e Eletrões
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Órbita electrónica
Neutrões - são partículas fi xas sem
carga elétrica, que se encontram no
núcleo do átomo.
Protões - são partículas fixas com carga
elétrica positiva, que se encontram no
núcleo do átomo.
Eletrões - são partículas móveis com
carga elétrica negativa, que orbitam em
torno do núcleo do átomo.
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Semicondutores
Estrutura da Matéria
●
●
Carga Elétrica do Átomo
✗
Neutro
➢
✗
Carregado positivamente
➢
✗
Um átomo em equilíbrio é constituído
por um número igual de protões e
eletrões, isto é o átomo diz-se
eletricamente neutro.
Quando o átomo é constituído por mais
protões do que eletrões.
Carregado negativamente
➢
Quando o átomo é constituído por mais
eletrões do que protões.
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Semicondutores
Estrutura da Matéria
●
●
Eletrão de Valência


A órbita eletrónica ou camada mais afastada do núcleo é a camada de
valência e os eletrões dessa camada são chamados de eletrões de
valência.
Num átomo, o número máximo de eletrões de valência é de oito.
Quando um átomo tem oito eletrões de valência diz-se que o átomo
tem estabilidade química ou molecular.
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Electrão de valência
Semicondutores
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●
Estrutura da Matéria
Condutores
Os átomos com 1, 2 ou 3 eletrões de valência têm uma certa
facilidade em cedê-los já que a sua camada de valência está muito
incompleta (para estar completa deveria ter 8 eletrões de valência).
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Por exemplo, um átomo de cobre tem um electrão de valência o
que faz com que ele ceda com muita facilidade esse electrão
(electrão livre).
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Isoladores
Os átomos que têm entre 5 e 8 eletrões de valência não cedem
facilmente eletrões já que a sua camada de valência está quase
completa (para estar completa deveria ter 8 eletrões de valência).
– O vidro, a mica, a borracha estão neste caso.
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Estes materiais não são condutores da corrente elétrica porque não
têm eletrões livres sendo necessário aplicar-lhes uma grande
energia para passar os eletrões de banda de valência para a banda
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de condução.
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Semicondutores
Estrutura da Matéria
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Semicondutores
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●
Num semicondutor puro (também denominado por intrínseco) o
número de lacunas é igual ao número de eletrões livres,
comportando-se praticamente como isoladores...
Os átomos que têm 4 eletrões de valência, compartilhando entre
eles esse eletrão formando uma estrutura estável (ligação
convalente).
A diferença fundamental entre um metal e um semicondutor é que
o metal é unipolar, isto é, conduz corrente por intermédio de um só
tipo de cargas – os electrões – enquanto que o semicondutor é
bipolar, isto é, conduz corrente por intermédio de dois tipos de
cargas com sinais contrários – os electrões e as lacunas.
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Semicondutores
Semicondutores (intrínseco)
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Tipo N
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São semicondutores aos quais juntaram-se impurezas, isto é átomos
com 5 eletrões de valência (dador).
Tipo P
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São semicondutores aos quais juntaram-se impurezas, isto é átomos
com 3 eletrões de valência (aceitadora).
–
Note-se que ambos os semicondutores estão electricamente
neutros, porque o número total de electrões em qualquer dos
casos é igual ao número de protões no núcleo
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Semicondutores
Junção NP
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Tipo N
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Será lógico pensar que alguns dos electrões existentes no
semicondutor tipo N se comecem a deslocar para o semicondutor
tipo P, ocupando as lacunas como se apresentam a figura seguinte:
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