DIODOS SEMI CONDUTORES

1.1 DIODOS SEMICONDUTORES

      A molécula é a menor parte da matéria a qual podemos dividir, se dividirmos a moléculas chegaremos ao átomo que não conserva as propriedades originais do material.

      Ele é composto por elétrons, prótons e nêutrons, onde seu núcleo é formado por prótons e nêutrons e os elétrons giram ao redor do mesmo. O átomo possui 7(sete) níveis ou camadas de energia K, L, M, N, O, P e Q. A ultima orbita Q é denominada orbita de Valencia, pois somente ela pode dar ou receber elétrons.

      Podemos dizer que um átomo está estabilizado quando ele possui 8(oito) elétrons em sua ultima camada. A maioria dos átomos não atinge esse processo sozinho precisam doar ou compartilhar seus átomos para atingir a estabilidade através da Eletrovalência ou covalência:

Eletrovalência é a capacidade de doar ou receber em sua ultima camada elétrons para ficar estável.

Covalência é a capacidade de compartilhar átomos da ultima camada com outro átomo visando à estabilidade.

Condutores são materiais onde os átomos em sua ultima orbita são ligados fracamente, onde até mesmo a temperatura ambiente possui força para arrancá-los e torna-los livres.

Isolantes são materiais onde os átomos em sua ultima orbita são ligados fortemente, onde as temperaturas ambientes não possuem energia para separa-los do núcleo.

Semicondutores os mais comuns Silício e Germânio são tetravalentes e em seu estado puro apresentam-se em forma de cristal.

Par Eletrón-lacuna é o rompimento de uma ligação covalente ocorrendo à liberação de elétrons deixando um espaço vazio a lacuna.

Processo de dopagem nos semicondutores é o processo para construir semicondutores P e N com o silício ou germânio e com quantidades mínimas de impureza, ou seja, tudo aquilo que não for silício ou germânio.

Semicondutores tipo P são adicionados ao silício ou germânio átomos trivalentes (Alumínio. índio boro, gálio) com isso forma uma carga positiva ou lacuna (A sobra de um espaço), pois o silício ou germânio são tetravalentes. Observando que nos semicondutores do tipo P as lacunas são os portadores majoritários, e os elétrons os minoritários.

Semicondutores tipo N são adicionados ao silício ou germânio átomos pentavalentes (antimônio, fósforo e o arsênico), com isso à sobra de um elétron livre sem a necessidade da geração de lacunas, pois o Si e Ge são tetravalentes. Observando que nos semicondutores do tipo N os elétrons são os portadores majoritários, e as lacunas os minoritários.

Formação do diodo (junção P N) um diodo semicondutor é formado apartir da junção entre um semicondutor tipo P(Adição de átomos trivalentes ao germânio ou silício) e um semicondutor tipo N(Adição de átomos pentavalentes ao germânio ou silício).

     Com a formação da junção PN, alguns elétrons livres passam do semicondutor tipo N para o semicondutor tipo P. O mesmo processo ocorre com algumas lacunas existentes no semicondutor tipo P que passam para o semicondutor tipo N.

Diodo reversamente Polarizado consistem em ligar a fonte de tensão no terminal catodo(N) e o terminal negativo anodo (P) provocando o alargamento da camada de depleção, ou seja, o aumento da barreira de potencial é diretamente proporcional a tensão, respeitando um limite para que não haja a ruptura da junção.

Diodo diretamente Polarizado consiste em ligar a fonte de tensão no terminal Anodo(P) e o terminal negativo Catodo(N), ocasionando uma facilidade para os elétrons livres vencerem a barreira de potencial permitindo que a resistência da barreira caia para alguns ohns.

Curva Característica do Diodo pode ser fornecida pelo fabricante ou esboçada apartir da natureza do material (silício ou germanio).

Reta de Carga do Diodo determina o ponto de operação

Efeito da temperatura no Diodo a temperatura máxima do silício é entorno de 150Cº e a do germânio é por volta de 100Cº.

Diodo Emissor de Luz – Led é um diodo polarizado diretamente emissor de luz

2.1 CIRCUIT MAKER

          O Circuit Maker Student Version é um excelente programa para simulação de circuitos eletrônicos, que proporciona ao aluno um entendimento e uma visão do funcionamento de componentes diversos. A Figura abaixo temos a tela programa.

[pic 1]

      A seguir em detalhes a interface do programa e uma descrição das suas funções:

Seguem abaixo os ícones da barra de ferramentas acompanhados de seus respectivos atalhos entre parênteses,

além de uma rápida descrição das funções oferecidas por cada um deles. As teclas de função aparecem

representadas entre colchetes angulares, e.g., , , e .

[pic 2]Novo (+n): cria um novo projeto.

[pic 3]Abrir (+o): abre um projeto existente.

[pic 4]Gravar (+s): grava o projeto atual. O principal arquivo de um projeto CircuitMaker possui a

extensão .CKT.

[pic 5]Imprimir (+p): imprime o projeto atual.

[pic 6]Ferramenta Seta (+a): usada para selecionar, mover e editar dispositivos, fios e texto.

[pic 7]Ferramenta Fio (+w): usada para conectar os dispositivos entre si.

[pic 8]Ferramenta Texto (+t): usada para inserir texto no projeto.

[pic 9]Ferramenta Apagar (+d): usada para apagar dispositivos, fios ou texto.

[pic 10]Ferramenta Lupa (+z): usada para alterar o fator de magnificação do circuito.

[pic 11]Rotacionar 90° (+r): usado para rotacionar um ou mais dispositivos selecionados

[pic 12]Espelhar (): usado para inverter a orientação em relação à vertical de um ou mais dispositivos.