O Semicondutores

                                                      SEMICONDUTORES

Muito utilizado em equipamentos eletrônicos, os semicondutores são sólidos capazes de mudar

sua condição de isolante para condutores com grande facilidade. Isso se deve ao fato de que os

semicondutores possuem uma banda proibida intermediaria. A banda proibida é a região

localizada entre as bandas de valência, ou camada de valência do átomo, e a banda de condução

(região onde, sob ação de um campo elétrico, se forma a corrente elétrica).

Quando os elétrons recebem certa quantidade de energia, eles se tornam livres e saem da

camada de valência para a camada de condução.

A condutividade dos semicondutores pode ser alterada variando-se a temperatura, o que faz

com que atinjam uma condutividade semelhante à dos metais.

A condutividade dos semicondutores provenientes de excitações térmicas é denominada

condutividade intrínseca.

Os semicondutores podem ser de silício ou germânio, utilizados para a fabricação de

componentes eletrônicos, como, por exemplo, os transistores.

O diodo de junção é uma estrutura formada a partir da junção de dois tipos de material

semicondutor, chamados de tipo P e tipo N. É o mais simples dos componentes eletrônicos e

pode servir como isolante ou condutor, dependendo de sua polarização. O material tipo N

(catodo) é um semicondutor dopado com impurezas pentavalentes, o tipo P (anodo) é dopado

com impureza trivalente, alterando assim a sua condutividade. (Dopar significa introduzir

outros tipos de átomos no semicondutor).

Os diodos podem ser classificados em Diodos Real ou Ideal: O diodo ideal é conhecido por

existir somente na teoria, ou seja, ele não é real. Existe somente para que os criadores de

diodos, técnicos em eletrônicas tenham um norte a seguir. O diodo real é existente e palpável

apresenta as características que de fato ocorrem.

O diodo, que é composto por uma junção p-n, pode ser considerado um dos mais simples e

dos mais importantes elementos eletrônicos.

A fabricação de um diodo de silício começa com o elemento purificado. Cada lado do

componente recebe impurezas (boro no ânodo e arsênico ou fósforo no cátodo) e a junção em

que elas se encontram é chamada de "junção P-N".

Os diodos de silício apresentam uma tensão de polarização de 0,7 volts. Assim que a tensão

diferencial entre o ânodo e o cátodo atinge 0,7 volts, o diodo começa a conduzir corrente

através da junção P-N. Quando a tensão cai abaixo desse valor, a junção para de conduzir e o

componente não funcionará como um caminho para a eletricidade.

Pelo silício ser relativamente fácil de se obter e barato de processar, os diodos desse tipo são

mais predominantes que os de germânio.

Os diodos de silício são excelentes para uso geral e podem ser usados em praticamente todos

circuitos elétricos em que um diodo é necessário. Eles são mais duráveis que os diodos de

germânio e muito mais fáceis de se obter. Embora o germânio seja mais adequado para

circuitos de precisão, normalmente é preferível o uso de um diodo de silício durante a criação

de um circuito, a menos que haja uma necessidade específica para o uso do diodo de germânio.

Os termistores são sensores de temperatura fabricados com materiais semicondutores, eles são

excelentes para aplicações que seja necessária uma alta sensibilidade com as mudanças de

temperatura. A resistência dos termistores pode variar tanto de forma proporcional ou inversa com o

aumento de temperatura ao qual o sensor for exposto. Por essa característica é feita uma classificação

dos termistores, sendo NTC (negative temperature coeficiente) e PTC (positive temperature

coeficiente). O NTC é mais utilizado do que o PTC, devido a maior facilidade de ser manufaturado .

O material receptor é muito presente nos circuitos elétricos pois é o dispositivo capaz de

transformar energia elétrica em outras formas de energia, os semicondutores podem ser

classificados em intrínseco ou extrínseco. O semicondutor intrínseco é aquele encontrado na

natureza na sua forma mais pura, ou seja a concentração de portadores de carga positiva é

igual à concentração de portadores de carga negativa. Os semicondutores extrínsecos são

semicondutores intrínsecos onde introduzimos uma impureza para controlarmos as

características elétricas do semicondutor.

A resistência elétrica é uma medida da oposição ao movimento de cargas, ou seja, representa

a dificuldade que as cargas encontram para se movimentarem através do condutor. Quanto

maior a mobilidade de carga, menor a resistência elétrica do condutor. A resistência é um dos

elementos mais utilizados nos circuitos. Existem resistências fixas, variáveis e ajustáveis;

resistências integradas e resistências discretas; resistências cuja função é a conversão de

grandezas não elétricas em grandezas elétricas. 

A resistência de um condutor varia com a temperatura. No caso dos metais, a resistência

aumenta quando a temperatura aumentar. No entanto, há certas substâncias cuja resistência

diminui à medida que a temperatura aumenta; as principais são o carbono e o telúrio. E ainda

temos o caso de materiais em que não ocorre variação da resistência, mesmo variando a

temperatura.

O coeficiente depende do material. E, para um mesmo material, ele não é constante. Varia

com a temperatura considerada. No entanto, como a variação é pequena, ele é considerado

constante dentro de um intervalo de temperatura de algumas dezenas de graus. Por exemplo, é

considerado com um valor constante entre 0º e 50ºC, entre 50º e 80ºC, etc. Esse coeficiente é