Classifique os seguintes semicondutores como sendo do tipo
ou do tipo
:
(a) Ge dopado com In
(b) B dopado com Si
© NaCl dopado com
(a) Ge dopado com In
(b) B dopado com Si
© NaCl dopado com
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para classificar alguns semicondutores como do tipo
ou
. Isso envolve entender o que são semicondutores e como a dopagem funciona. Vamos precisar saber sobre semicondutores intrínsecos, dopagem com átomos doadores e aceitadores, e como isso afeta a condutividade elétrica. Vamos resolver cada item um por um, explicando cada conceito no caminho.
Passo 2
Primeiro, o que são semicondutores? Semicondutores são materiais que têm uma condutividade elétrica intermediária entre condutores (como metais) e isolantes. Sua condutividade pode ser alterada adicionando impurezas, processo chamado de dopagem. Dependendo da impureza usada, o semicondutor pode ser do tipo
ou
.
Passo 3
Semicondutor do tipo
: Quando dopamos um semicondutor com um elemento que possui mais elétrons de valência que o elemento original. Esses elétrons extras aumentam a quantidade de portadores de carga negativos (elétrons), melhorando a condutividade elétrica.
Semicondutor do tipo
: Quando dopamos com um elemento que possui menos elétrons de valência que o elemento original. Isso cria “buracos” ou faltas de elétrons, que atuam como portadores de carga positivos, também aumentando a condutividade elétrica.
Passo 4
(a) Ge dopado com In
Germânio (Ge) é um semicondutor do grupo IV, com 4 elétrons de valência. Índio (In) é do grupo III, com 3 elétrons de valência. Ao dopar Ge com In, estamos adicionando impurezas que têm menos elétrons de valência que o Ge. Isso cria “buracos” no material, resultando em um semicondutor do tipo
.
Passo 5
(b) B dopado com Si
Boro (B) é do grupo III, com 3 elétrons de valência, enquanto Silício (Si) é do grupo IV, com 4 elétrons de valência. Dopando Si com B, adicionamos átomos que possuem menos elétrons de valência, criando “buracos” e, portanto, formando um semicondutor do tipo
.
Passo 6
© NaCl dopado com
Cloreto de sódio (NaCl) é um composto iônico, não um semicondutor típico como Ge ou Si. No entanto, se considerarmos a dopagem com íons de sódio positivos (
), estamos introduzindo mais portadores de carga negativa (elétrons livres) no material. Isso se assemelha à dopagem do tipo
, onde há um excesso de elétrons que aumentam a condutividade elétrica.
Resposta
(a) Ge dopado com In é um semicondutor do tipo
.
(b) B dopado com Si é um semicondutor do tipo
.
© NaCl dopado com
é um semicondutor do tipo
.
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