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
ou
) 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
e tipo
) 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
ou tipo
.
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
e tipo
. Um semicondutor do tipo
tem excesso de elétrons, que são carregadores negativos, enquanto um do tipo
tem excesso de lacunas, que atuam como carregadores positivos. A letra “
” vem de “negative” e a “
” 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
, 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
.