Flashcard FC284221
Como surgem elétrons livres e lacunas em um semicondutor intrínseco?
Eletromagnetismo
IDECAN · 2024
Como surgem elétrons livres e lacunas em um semicondutor intrínseco?
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Resposta
Por excitação térmica ou por absorção de fótons que rompem ligações covalentes, formando pares elétron–lacuna.Explicação:
Em um semicondutor intrínseco os átomos formam ligações covalentes que prendem os elétrons na banda de valência.
Ao fornecer energia suficiente (calor ou luz) elétrons são promovidos para a banda de condução, deixando lacunas na valência; esses pares elétron–lacuna permitem a condução elétrica.
A dopagem altera a concentração desses portadores, controlando a condutividade para aplicações eletrônicas.
Exemplo: Fotocondutor de sulfeto de cádmio (CdS): se a energia de gap é \(E_g=2{,}42\ \text{eV}\), fótons com energia ≥ \(E_g\) (ou comprimento de onda ≤ \(\lambda_c\)) geram pares.
Use \( \lambda_c=\dfrac{hc}{E_g} \), com \(hc\approx1240\ \text{eV·nm}\), então \( \lambda_c=\dfrac{1240}{2{,}42}\approx512\ \text{nm} \).
Isto significa que luz com \(\lambda\leq512\ \text{nm}\) (verde/azul) aumenta a condutividade do CdS.
Veja como foi cobrado:
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