Flashcard FC277998
Como o bandgap do silício determina seu comprimento de corte e a faixa espectral detectável?
Física Experimental (Segurança e Técnicas de Laboratório, Precisão de Instrumentos, etc)
CEBRASPE (CESPE) · 2024
Como o bandgap do silício determina seu comprimento de corte e a faixa espectral detectável?
Mostrar resposta e comentário
Resposta
Porque o bandgap (~1,12 eV) fixa o comprimento de corte por \( \lambda_c \approx \dfrac{1240\ \text{nm·eV}}{E_g}\), resultando em ~1100 nm; assim o silício cobre UV‑próximo, visível e NIR.Explicação:
O bandgap define a energia mínima que um fóton precisa ter para gerar um par elétron‑lacuna no semicondutor.
Usando \( \lambda_c \approx \dfrac{1240\ \text{nm·eV}}{E_g} \) obtém‑se a onda limite que o material pode detectar.
Além disso, tratamentos de superfície e AR coatings estendem a resposta no UV próximo, e dispositivos de silício têm alta eficiência quântica e baixo ruído, tornando‑os práticos para essas faixas.
Exemplo:
Comparando com um material para telecomunicações, o InGaAs tem \(E_g \approx 0{,}75\ \text{eV}\), então
\( \lambda_c \approx \dfrac{1240}{0{,}75}\ \text{nm} \approx 1653\ \text{nm} \).
Logo, para detectar 1550 nm escolhe‑se InGaAs, pois o silício (λc ≈ 1100 nm) não alcançaria essa faixa.
Veja como foi cobrado:
https://flashcardsconcursos.com.br/portal/flashcard/277749
Conteúdo do catálogo FC Concursos · Atualizado em