Enunciado
Ciência dos Materiais - Callister - Ciência e Engenharia de Materiais. Uma Introdução- Ed: 8º - Capítulo 21.Problemas de Projetos - Ex. P1
O arseneto de gálio (GaAs) e o fosfeto de gálio (GaP) são compostos semicondutores com energias do espaçamento entre bandas à temperatura ambiente de 1,42 eV e 2,25 eV, respectivamente, e que formam soluções sólidas em todas as proporções. Além disso, o espaçamento entre bandas da liga aumenta aproximadamente de forma linear com as adições de GaP (em %mol). As ligas desses dois materiais são usadas em diodos emissores de luz nos quais a luz é gerada pelas transições eletrônicas da banda de condução para a banda de valência. Determine a composição de uma liga GaAs-GaP que emitirá uma luz de cor laranja com um comprimento de onda de 0,60 m.
Passo 1
Fala ai! Pra resolver essa questão a gente precisa saber que a energia de espaçamento de bandas é dada por essa expressão:
Onde a constante de Planck é e a velocidade da luz no váculo é .
Como no enunciado diz que a composição em porcentagem molar aumenta linearmente a energia, então é ela que vamos usar! Lembrando que a fração de um é igual a 1 menos a fração do outro!
Passo 2
Vamos chamar a fração de fosfeto de p, então a fração de arseneto é igual a 1 - p:
Substituindo tudo na fórmula temos:
Resposta
22%mol GaAs – 78%mol GaP