Enunciado
Física - Tipler - Vol 3- Ed: 6º - Capítulo 38.1 - Ex. 76
Um wafer de 2,00 cm2 de silício puro é irradiado com radiação eletromagnética tendo um comprimento de onda de 775 nm. A intensidade da radiação é de 4,00 W / m2 e cada fóton que atinge a amostra é absorvido e cria um par elétron-buraco. (a) Quantos pares elétron-lacuna são produzidos em um segundo? (b) Se o número de pares elétron-lacuna na amostra for 6,25 × 1011 no estado estacionário, a que taxa os pares elétron-lacuna se recombinam? (c) Se cada evento de recombinação resulta na radiação de um fóton, a que taxa a energia é irradiada pela amostra?
Passo 1
(a) Fala aíí!! Vamos que esse exercício vai ser de boa!
Se liga, a taxa de produção de pares elétron-buraco é a razão entre a energia incidente e a energia necessária para produzir um par elétron-buraco. Então, o número de pares de elétron-buraco produzidos em um segundo é:
Substituindo os valores, passando para joules:
Passo 2
(b) Aqui, é só lembrar do seguinte: no estado estacionário, a taxa de recombinação é igual à taxa de geração. Portanto:
Passo 3
(c) A potência irradiada é igual à potência absorvida:
Prontinho! Só isso!
Resposta
(a)
(b)
(c)