Explique a diferença entre um semicondutor intrínseco e extrínseco. Desenhe representações esquemáticas para semicondutores do tipo p e do tipo n.
Passo 1
Beleza, vamos lá! A sua pergunta pede para a gente explicar a diferença entre semicondutores intrínsecos e extrínsecos. Além disso, você quer que a gente desenhe representações esquemáticas para semicondutores do tipo p e do tipo n. Vamos usar conceitos de física dos semicondutores e entender como eles funcionam na prática.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é um semicondutor intrínseco. Semicondutores intrínsecos são materiais puros, como o silício, que têm uma quantidade equilibrada de elétrons e lacunas (espaços onde um elétron poderia existir). Nesse estado puro, a condutividade elétrica do semicondutor depende apenas dos elétrons que conseguem se mover quando a temperatura aumenta.
Passo 3
Agora, vamos para os semicondutores extrínsecos. Eles são criados quando adicionamos impurezas ao semicondutor intrínseco, processo chamado de dopagem. Dependendo do tipo de impureza adicionada, podemos criar dois tipos de semicondutores extrínsecos: do tipo n e do tipo p.
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Semicondutor do tipo n: Aqui, adicionamos um elemento que tem mais elétrons de valência do que o semicondutor puro. Esses elétrons extras aumentam a quantidade de portadores negativos (elétrons) disponíveis para conduzir eletricidade.
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Semicondutor do tipo p: Nesse caso, adicionamos um elemento com menos elétrons de valência. Isso cria mais lacunas (portadores positivos), facilitando a condução elétrica por meio delas.
Passo 4
Vamos imaginar os esquemas para entender melhor:
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Esquema do semicondutor do tipo n:
- Imagine um diagrama com as bandas de energia.
- Na banda de condução, teremos elétrons extras vindos das impurezas.
- As impurezas doadoras adicionam níveis de energia logo abaixo da banda de condução, facilitando a movimentação dos elétrons.
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Esquema do semicondutor do tipo p:
- Novamente, um diagrama com as bandas de energia.
- Na banda de valência, teremos mais lacunas devido às impurezas.
- As impurezas aceitadoras criam níveis de energia logo acima da banda de valência, permitindo que os elétrons se movam facilmente das lacunas.
Resposta
Em resumo, um semicondutor intrínseco é puro e tem equilíbrio entre elétrons e lacunas. Já os semicondutores extrínsecos são dopados com impurezas para criar tipos n ou p, aumentando respectivamente os elétrons ou as lacunas para melhorar a condutividade elétrica. Nos esquemas, semicondutores tipo n mostram elétrons adicionais na banda de condução, enquanto os tipo p exibem mais lacunas na banda de valência.
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(a)
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