Semicondutores:

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Semicondutores

• Conceitos Básicos e Propriedades

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Experimentos no Século 19

• Efeito Hall partículas de carga e - q,
  onde q 1.6E-19 C
• Ressonância Ciclotrônica os portadores
  apresentam massa distinta em sólidos diferentes.

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Mecânica Quântica

• Elétron tem comportamento de partícula e/ou de
  onda, dependendo do caso.
• Solução da equação de Schrödinger resulta em
  estados quânticos para os elétrons
• discretos em átomos isolados
• bandas de estados em sólidos.

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Lacuna

• É o efeito quântico dos elétrons da banda de
  valência.
• São partículas associadas aos poucos estados
  desocupados na banda de valência.
• Apresentam o efeito equivalente a partículas de
  carga positiva 1.6 E-19 C.
• Na verdade não existem como partícula, mas para
  efeitos práticos, podemos adotá-las como tal.

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Geração do Par Elétron-Lacuna
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Geração e Recombinação Térmica

• G f(T, Eg)
• R ?.p.n
• Em equilíbrio térmico
• G R
• Em material Intrínseco
• n p ni f(T, Eg) 1.18E10/cm3, Si a 300K.

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Semicondutor Extrínseco
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Ionização dos Dopantes
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Densidade de Estados nas Bandas
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Estatística de Distribuição

• Moléculas e átomos Distribuição de Boltzmann

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Estatística de Distribuição

• Elétrons em Estados Quânticos Distribuição de
  Fermi-Dirac

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(No Transcript)
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(No Transcript)
17
(No Transcript)
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Concentração de Portadores em Equilíbrio e Não
Degenerado
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Concentração de Portadores em Equilíbrio e Neutro

• Intrínseco tipo n tipo p

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Posição do Nível de Fermi

• Material tipo n Material tipo p

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Ação sobre Portadores

• A) Deriva

• B) Difusão

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Sentido da Corrente de Difusão
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Densidade de Corrente Total
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c) Geração e Recombinação

• U R - G recombinação líquida
• Em equilíbrio U 0
• Fora de equilíbrio e baixa injeção Material
  tipo p Material tipo n

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Equações de Continuidade e de Difusão de
Minoritários
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Mecanismos de transporte

• Deriva resistores, transistores FET
• Difusão junção pn, BJT
• Emissão termiônica barr. Schottky,
• Tunelamento diodo túnel, cont. ôhmico
• Recombinação LED, Laser, diodo p-i-n
• Geração célula solar, fotodiodo
• Avalanche IMPATT, ZENER, APD

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Blocos Construtivos