Os semicondutores à base de germânio também podem ser fabricados, apesar de ser bem menos comum que os dispositivos de silício. Que tipo de material (tipo n ou p) resultaria se o germânio puro fosse dopado com o fósforo?

Passo 1

Então, a gente tem uma questão sobre semicondutores feitos de germânio puro que são dopados com fósforo. A matéria aqui envolve os conceitos de semicondutores, tipos de doping (tipo n e tipo p) e como esses dopantes afetam as propriedades do material. Vamos precisar entender o que é doping e como o fósforo interage com o germânio para determinar se o material resultante será tipo n ou tipo p.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é doping. Doping é o processo de adicionar pequenas quantidades de impurezas a um semicondutor puro para modificar suas propriedades elétricas. Essas impurezas podem criar mais elétrons ou lacunas (buracos) no material, influenciando como ele conduz eletricidade.

Passo 3

Agora, vamos ver o que significa tipo n e tipo p. Um semicondutor do tipo n tem excesso de elétrons, que são carregadores negativos, enquanto um do tipo p tem excesso de lacunas, que atuam como carregadores positivos. A letra “ n” vem de “negative” e a “ p” de “positive”.

Passo 4

O fósforo é um dopante do grupo V da tabela periódica, o que significa que ele tem 5 elétrons de valência. O germânio, como o silício, tem 4 elétrons de valência. Quando adicionamos fósforo ao germânio, o átomo de fósforo tem um elétron extra que não é necessário para formar ligações com os átomos de germânio.

Passo 5

Esse elétron extra do fósforo fica livre para se mover pelo material, aumentando o número de elétrons livres disponíveis para condução elétrica. Isso cria um semicondutor do tipo n, já que há um excesso de elétrons, que são negativas.

Resposta

Portanto, se o germânio puro for dopado com fósforo, o material resultante será do tipo n.

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