os semicondutores são materiais que possuem características de condutividade intermediárias entre...

• 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