Questão FC868756
Os semicondutores puros, como o silício e o germânio, apresentam condutividade elétrica intermediária entre a dos condutores e a dos isolantes. Para utilização prática em dispositi
Fundamentos de Circuitos Elétricos
FGV · 2026
Os semicondutores puros, como o silício e o germânio, apresentam condutividade elétrica intermediária entre a dos condutores e a dos isolantes.
Para utilização prática em dispositivos eletrônicos, esses materiais são submetidos a processos de dopagem controlada, que alteram suas propriedades elétricas.
Com relação ao efeito da dopagem sobre as propriedades elétricas dos semicondutores, assinale a afirmativa correta.
- A dopagem aumenta a energia de ligação entre elétrons e o núcleo, reduzindo a mobilidade dos portadores de carga e tornando o material mais isolante.
- O processo de dopagem elimina completamente os elétrons de valência, transformando o semicondutor em material metálico.
- A dopagem apenas altera a densidade do cristal, sem modificar a estrutura de bandas de energia.
- A dopagem equilibra o número de elétrons e lacunas, mantendo a condutividade constante em qualquer temperatura.
- A introdução de impurezas doadoras ou aceitadoras cria níveis de energia próximos à banda de condução ou à banda de valência, aumentando o número de portadores livres.
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Gabarito
Errado
Comentário do professor
A dopagem consiste em introduzir impurezas que formam níveis discretos de energia dentro da faixa proibida do semicondutor.
Impurezas doadoras criam níveis próximos à banda de condução, enquanto impurezas aceitadoras criam níveis próximos à banda de valência.
Esses níveis exigem pouca energia térmica para ionização, liberando facilmente elétrons (no caso de doadores) ou gerando lacunas (no caso de aceitadores).
Na prática, a ionização leva a \(n\approx N_D\) em semicondutores do tipo N e \(p\approx N_A\) em semicondutores do tipo P.
O aumento dos portadores livres eleva a condutividade, calculada por \( \sigma = q(n\mu_n + p\mu_p) \), onde \(q\) é a carga, \(\mu\) as mobilidades e \(n,p\) as concentrações de elétrons e lacunas.
Portanto, a dopagem permite controlar de maneira precisa a densidade de portadores e as propriedades elétricas do material.
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