{"id":80745,"date":"2024-01-14T13:17:42","date_gmt":"2024-01-14T13:17:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/tipos-de-semicondutores\/"},"modified":"2024-01-20T10:02:22","modified_gmt":"2024-01-20T10:02:22","slug":"tipos-de-semicondutores","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/pt-br\/tipos-de-semicondutores\/","title":{"rendered":"Tipos de semicondutores"},"content":{"rendered":"<h2>Tipos de Semicondutores<\/h2>\n<p>Os semicondutores, materiais inorg\u00e2nicos ou org\u00e2nicos, desempenham um papel crucial na tecnologia moderna. Eles possuem a capacidade de controlar sua condu\u00e7\u00e3o com base em sua estrutura qu\u00edmica, temperatura, ilumina\u00e7\u00e3o e a presen\u00e7a de dopantes. O termo &#8220;semicondutor&#8221; vem do fato de que esses materiais t\u00eam uma condutividade el\u00e9trica situada entre um metal, como cobre ou ouro, e um isolante, como o vidro. Eles t\u00eam uma lacuna de energia de menos de 4eV (cerca de 1eV).<\/p>\n<p>Na f\u00edsica do estado s\u00f3lido, essa lacuna de energia, ou &#8220;band gap&#8221;, \u00e9 uma faixa de energia entre a banda de val\u00eancia e a banda de condu\u00e7\u00e3o onde estados de el\u00e9trons s\u00e3o proibidos. Diferentemente dos condutores, os el\u00e9trons nos semicondutores precisam adquirir energia (por exemplo, de radia\u00e7\u00e3o ionizante) para cruzar o band gap e alcan\u00e7ar a banda de condu\u00e7\u00e3o.<\/p>\n<h2>Classifica\u00e7\u00e3o dos Semicondutores<\/h2>\n<p>Os semicondutores podem ser classificados em dois tipos b\u00e1sicos com base em suas propriedades eletr\u00f4nicas:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Semicondutores Intr\u00ednsecos:<\/strong> S\u00e3o semicondutores puros, constitu\u00eddos por um \u00fanico elemento (por exemplo, Sil\u00edcio, Germ\u00e2nio) e sem dopagem intencional com impurezas. Conduzem eletricidade quando aquecidos, e alguns el\u00e9trons ganham energia suficiente para se libertar de suas liga\u00e7\u00f5es, tornando-se el\u00e9trons livres na banda de condu\u00e7\u00e3o.<\/li>\n<li><strong>Semicondutores Extr\u00ednsecos:<\/strong> S\u00e3o semicondutores impuros, intencionalmente dopados com impurezas para alterar suas propriedades eletr\u00f4nicas. Podem ser classificados em:<\/li>\n<ul>\n<li><strong>p-type:<\/strong> Aqui, \u00e1tomos de impureza como boro s\u00e3o introduzidos no material semicondutor. Isso resulta em &#8220;buracos&#8221; (aus\u00eancia de el\u00e9trons) na banda de val\u00eancia, que podem conduzir corrente como portadores de carga positiva.<\/li>\n<li><strong>n-type:<\/strong> Neste caso, \u00e1tomos de impurezas como f\u00f3sforo s\u00e3o introduzidos. Isso cria el\u00e9trons excedentes na banda de condu\u00e7\u00e3o, que podem conduzir corrente como portadores de carga negativa.<\/li>\n<\/ul>\n<\/ul>\n<h2>Propriedades de Semicondutores Selecionados<\/h2>\n<table>\n<thead>\n<tr>\n<th>Semicondutor<\/th>\n<th>Tipo<\/th>\n<th>Lacuna de Energia (eV)<\/th>\n<th>Mobilidade de El\u00e9trons (cm\u00b2\/Vs)<\/th>\n<th>Mobilidade de Buracos (cm\u00b2\/Vs)<\/th>\n<th>Condutividade T\u00e9rmica (W\/mK)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Sil\u00edcio (Si)<\/td>\n<td>Intr\u00ednseco<\/td>\n<td>1.12<\/td>\n<td>1500<\/td>\n<td>450<\/td>\n<td>150<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Germ\u00e2nio (Ge)<\/td>\n<td>Intr\u00ednseco<\/td>\n<td>0.67<\/td>\n<td>3900<\/td>\n<td>1900<\/td>\n<td>60<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Arsenieto de G\u00e1lio (GaAs)<\/td>\n<td>Intr\u00ednseco<\/td>\n<td>1.43<\/td>\n<td>8500<\/td>\n<td>400<\/td>\n<td>46<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Sil\u00edcio dopado com Boro (p-Si)<\/td>\n<td>p-type<\/td>\n<td>1.12<\/td>\n<td>1500<\/td>\n<td>1800<\/td>\n<td>150<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Sil\u00edcio dopado com F\u00f3sforo (n-Si)<\/td>\n<td>n-type<\/td>\n<td>1.12<\/td>\n<td>1500<\/td>\n<td>4500<\/td>\n<td>150<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Arsenieto de G\u00e1lio dopado com Alum\u00ednio (p-GaAs)<\/td>\n<td>p-type<\/td>\n<td>1.43<\/td>\n<td>8500<\/td>\n<td>200<\/td>\n<td>46<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Arsenieto de G\u00e1lio dopado com Sil\u00edcio (n-GaAs)<\/td>\n<td>n-type<\/td>\n<td>1.43<\/td>\n<td>8500<\/td>\n<td>800<\/td>\n<td>46<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h2>Aplica\u00e7\u00f5es e Materiais Semicondutores<\/h2>\n<p>Existem v\u00e1rios tipos de semicondutores na natureza e outros sintetizados em laborat\u00f3rios; no entanto, os mais conhecidos s\u00e3o sil\u00edcio (Si) e germ\u00e2nio (Ge).<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Sil\u00edcio (Si):<\/strong> Elemento qu\u00edmico com n\u00famero at\u00f4mico 14, \u00e9 amplamente utilizado em detectores de part\u00edculas carregadas e detectores de raios-X moles. Por ter uma grande lacuna de energia, pode operar em temperatura ambiente, embora o resfriamento seja prefer\u00edvel para reduzir o ru\u00eddo.<\/li>\n<li><strong>Germ\u00e2nio (Ge):<\/strong> Elemento qu\u00edmico com n\u00famero at\u00f4mico 32, \u00e9 mais usado do que o sil\u00edcio para detec\u00e7\u00e3o de radia\u00e7\u00e3o devido \u00e0 menor energia necess\u00e1ria para criar um par el\u00e9tron-buraco, proporcionando melhor resolu\u00e7\u00e3o de energia.<\/li>\n<li><strong>Diamante:<\/strong> Um semicondutor de grande lacuna de energia, esperado para oferecer vantagens significativas em dispositivos eletr\u00f4nicos, especialmente em termos de dureza \u00e0 radia\u00e7\u00e3o e correntes de deriva muito baixas.<\/li>\n<li><strong>CdTe e CdZnTe:<\/strong> Materiais promissores para detec\u00e7\u00e3o de raios X e raios gama de alta energia, com efici\u00eancia qu\u00e2ntica significativamente maior em compara\u00e7\u00e3o com sensores baseados em sil\u00edcio.<\/li>\n<\/ul>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/logo.png\" alt=\"\" \/><\/p>\n<div style=\"text-align: center; font-size: 20px;\">\n    <a href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/types-of-semiconductors\/\">Original Article<\/a>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Os semicondutores podem ser classificados em dois tipos b\u00e1sicos com base em suas propriedades eletr\u00f4nicas: intr\u00ednsecos e extr\u00ednsecos. 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