Transcript SEMICONDUTORES - William Evilasio

• Os semicondutores são materiais
que possuem características de
condutividade intermediárias entre
isolantes e condutores.
• Os
principais
semicondutores
utilizados na eletrônica são o silício
(Si) e o germânio (Ge).
• São também utilizados o sulfeto de
cádmio (Cds), o arsenieto de gálio
(GaAs) e o fosfeto de índio (InP)
entre outros.
• Os átomos de silício e de germânio
possuem cada um, 4 elétrons na
última camada (camada de valência)
e por isso são denominados
tetravalentes.
Tabela Periódica
Germânio
Silício
Representação esquemática dos
átomos de Germânio (Ge) e Silício (Si)
Representação esquemática da estrutura
cristalina do Germânio e do Silício
• Nos cristais de silício e de germânio
os átomos estão ligados entre si
através de ligações covalentes.
• Portanto, cada átomo da estrutura
cristalina compartilha com seus 4
vizinhos, um elétron, ficando assim
com um total de 8 elétrons na
última camada.
• Adicionando-se
industrialmente
certas impurezas à estrutura do
germânio ou do silício é possível
fazer com que esses materiais
passem a conduzir considerável
corrente, como se fossem os metais,
dotados de elétrons livres.
• DOPAGEM
Representação simplificada dos átomos de
Germánio (Ge); Silício (Si);
Índio (In) e Arsénio (As)
Índio (In)
• Índio (In)
• 3 elétrons na camada de valência
• Trivalentes
Arsénio (As)
• Arsénio (As)
• 5 elétrons na camada de valência
• Pentavalentes
Cristal semicondutor puro, onde um
átomo de Silício foi substituído por
um átomo de Índio
Cristal semicondutor puro, onde
átomo de Silício foi substituído por
um átomo de Arsénio
COMO ACONTECE A CONDUÇÃO DA CORRENTE NOS
TERMINAIS SEMICONDUTORES TIPO “N” E TIPO “P”
Cargas em um cristal P
Cargas em um cristal N
POLARIZAÇÃO DIRETA
OBSERVAÇÕES
TENSÃO APROXIMADA PARA ROMPER A
BARREIRA DE POTENCIAL DA JUNÇÃO P E N
• Si (Silício) ≈ 0,6 V à 0,7 V
• Ge (Germânio) ≈ 0,2 V à 0,3 V
POLARIZAÇÃO INVERSA
Si (Silício) ≈ 0,6 V à 0,7 V
Ge (Germânio) ≈ 0,2 V à 0,3 V
Símbolos e Aparências dos Diodos
IN4007
COMPONENTES OPTOELETRÔNICOS
• Estes componentes são resultados da
associação de tecnologia eletrônica com a
óptica.
• LEDs
• Display de 7 segmentos
• Fotodiodos
LED
• DIODO EMISSOR DE LUZ
• Light Emitting Diode
• No LED a energia é irradiada na forma de
energia luminosa, que pode estar no espectro
visível (luz vermelha, verde etc) ou situada no
espectro invisível (infravermelho).
LED
• Enquanto os diodos comuns são fabricados
com silício ou germânio, os LEDs utilizam
elementos químicos como gálio, arsênio,
fósforo.
TERMINAL
FOTODIODO
• É um diodo que conduz corrente
(reversamente) quando sofre incidência
de luz visível ou não.
• São usados no controle remoto de
televisão.
DIODO ZENER
• Componente que mantém a tensão constante
entre seus terminais quando a corrente que
circula sobre ele varia. É a peça mais
importante dos reguladores de tensão, que
são circuitos que mantêm a tensão de carga
praticamente constante apesar das grandes
variações na tensão de alimentação e/ou da
resistência de carga.
Display Numérico a LEDs
• Atualmente, o display mais comercializado é o
do tipo anodo comum.
• Relógios digitais, indicadores do canal
sintonizado em aparelhos de TV e vídeo, são
entre muitas outras aplicações típicas desses
conjuntos especiais de LEDs.
VARACTOR
• Este também chamado de VARICAP ou diodo
de sintonia ou ainda diodo de capacitância
variável.
• É um diodo que apresenta como característica
principal um valor de capacitância entre seus
terminais, sendo que este valor pode ser
controlado pela tensão reversa a ele aplicada.
Este diodo é muito utilizado em receptores de
televisão, rádios AM e FM e osciladores.
VARACTOR
• Quando um diodo é polarizado reversamente
sua região de depleção aumenta e em baixa
frequência comporta-se como circuito aberto,
mas em alta frequência ele pode funcionar
como um capacitor.
Diodo Schottky
• Utilizados em circuitos com altas frequências
(aplicações de UHF, VHF, detecção e
comutação).
• A tensão de condução destes diodos também
é menor (0,25V em vez de 0,7V dos diodos
comuns). Por este fato, estes diodos são
também utilizados como retificadores em
fontes de baixas tensão e largamente
utilizados em eletrônica digital.
Diodo Schottky