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Como são formados os semicondutores N e P

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Como são formados os semicondutores N e P Empty Como são formados os semicondutores N e P

Mensagem por jlukinha Ter 26 Maio 2015, 19:01

Olá. Eu gostaria de tirar uma dúvida que tive ao ler a introdução aos semicondutores N e P. O meu material afirma que ao adicionar impurezas, mais especificamente átomos pentavalentes, em uma estrutura cristalina de silício, sobra um elétron livre para cada átomo pentavalente. Inclusive o meu material mostra esse átomo realizando 4 ligações covalentes com 4 átomos de silício que estão ao seu redor, sobrando assim o seu quinto elétron de valência, que agora passa para a banda de condução. No entanto, esse átomo não deveria realizar apenas 3 ligações? Porque isso não acontece? 

Em relação ao semicondutor P, ao adicionarmos átomos trivalentes de Boro na estrutura cristalina de silício, não seria mais conveniente para o boro transferir seus elétrons e deixar sua camada de valência livre de elétrons? Porque então ele realiza 3 ligações covalentes com os átomos de silício?

Aguardo respostas e agradeço desde já pela atenção.

jlukinha
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Mensagem por Carlos Adir Ter 26 Maio 2015, 19:19

Pense como se fosse carbono e nitrogênio.
Carbono faz 4 ligações, Nitrogênio faz 3.
Ai, o que acontece na dopagem é meio que o nitrogênio "faz" 4 ligações com o carbono, ai o carbono completa sua camada, e no nitrogênio acaba sobrando um eletron.
Este elétron vai para a camada de condução.

Lembrando que isto não acontece com carbono e nitrogênio, mas sim com elementos como o silício na terceira camada, que pode ter subnivel d, e fazer as vezes mais de 4 ligações.

A dopagem é feita poucas vezes, mantendo quase sempre o silicio mais de 98% puro.

Quanto ao boro, é muito pouco provável que um elemento tenda a perder 3 eletrons para o outro elemento ganhar 3. Chega a um certo ponto, que a energia de ionização do boro(já ionizado com carga positiva), e o silicio com carga negativa, que para passar mais um eletron do átomo de boro para o silicio é necessário dar energia para o conjunto. Isto faz com que fique pouco estável e volte ao fundamental.

____________________________________________
← → ↛ ↔️ ⇌ ⇔ ⇐ ⇒ ⇏ ➥
⁰ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ ⁹ ⁺ ⁻ ⁼ ⁽ ⁾ º ª ⁿ ⁱ
₀ ₁ ₂ ₃ ₄ ₅ ₆ ₇ ₈ ₉ ₊ ₋ ₌ ₍ ₎ ₐ ₑ ₒ ₓ ₔ
∴ ≈ ≠ ≡ ≢ ≤ ≥ × ± ∓ ∑ ∏ √ ∛ ∜ ∝ ∞
∀ ∃ ∈ ∉ ⊂ ⊄ ⋂ ⋃ ∧ ∨ ℝ ℕ ℚ ℤ ℂ
⊥ ║ ∡ ∠ ∢ ⊿ △ □ ▭ ◊ ○ ∆ ◦ ⊙ ⊗ ◈
Αα Ββ Γγ Δδ Εε Ζζ Ηη Θθ Ιι Κκ Λλ Μμ Νν Ξξ Οο Ππ Ρρ Σσς Ττ Υυ Φφ Χχ Ψψ Ωω ϑ ϒ ϖ ƒ ij ℓ
∫ ∬ ∭ ∳ ∂ ∇ 
♏️  ℛ ℜ ℰ ℳ ℊ ℒ
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Como são formados os semicondutores N e P Empty Re: Como são formados os semicondutores N e P

Mensagem por Marcelo F Sex 29 Maio 2015, 18:32

Si tem 4 elétrons de valência. Se eu dopar o material com átomos pentavalentes, apenas 4 vão interagir e que sobrar ficará ''livre''. Essa liberdade desse elétron cria uma banda, chamada banda discreta.

Vale o mesmo principio no caso contrário. Se eu dopar um material tetravalente com átomos trivalentes eu crio uma lacuna eletrônica, que também irá gerar uma banda discreta.

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