Sobre o uso de um dispositivo de silício para medir temperaturas, que grandeza do material varia com a temperatura e de que forma? Em termos do comportamento dos portadores, ocorre a variação?
Passo 1
Beleza, vamos entender o que a questão tá pedindo. A gente quer saber qual propriedade do silício muda quando a temperatura muda e como isso acontece. Além disso, queremos saber se essa mudança afeta o comportamento dos portadores, que são os elétrons e buracos no material. Pra resolver isso, vamos precisar falar sobre resistividade do silício e como os portadores de carga se comportam com a temperatura.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre resistividade. Resistividade é uma medida de quão difícil é pra corrente elétrica passar pelo material. No silício, a resistividade diminui quando a temperatura aumenta. Isso significa que o silício fica mais condutor quando esquenta.
Passo 3
Agora, por que isso acontece? No silício, os elétrons são os principais portadores de carga. Quando a temperatura sobe, mais elétrons ganham energia suficiente pra saltar da banda de valência pra banda de condução, aumentando a concentração de portadores. Com mais portadores disponíveis, a resistividade cai.
Passo 4
Além da concentração de portadores, a mobilidade dos elétrons também muda com a temperatura. Geralmente, a mobilidade diminui quando a temperatura aumenta porque os elétrons colidem mais com os átomos do material que vibram mais intensamente. Porém, no caso do silício, o aumento na concentração de portadores tem um efeito maior, fazendo a resistividade diminuir no geral.
Pedido Final
Então, em resumo, no silício usado como dispositivo de medição de temperatura, a resistividade do material diminui conforme a temperatura aumenta. E em termos dos portadores de carga, há um aumento na concentração de elétrons disponíveis para conduzir corrente, o que contribui para essa redução na resistividade.
Resposta
A resistividade do silício diminui com o aumento da temperatura, e isso ocorre porque a concentração de portadores de carga, como elétrons, aumenta conforme a temperatura sobe.
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(Dica: utilize a expressão que relaciona a condutividade com a mobilidade e concentração de portadores