Questões de Concurso Público INMETRO 2010 para Pesquisador - Engenharia Eletrônica

Um cristal de silício puro ou intrínseco tem uma estrutura com organização atômica regular em que os átomos são mantidos em suas posições por ligações iônicas, formadas por três elétrons de valência, os quais estão associados a cada um dos átomos de silício.

No cristal de silício puro ou intrínseco, as ligações covalentes formadas pelos quatro elétrons de valência de cada átomo estão completas, e, tanto a temperaturas muito baixas como à temperatura ambiente, não há disponibilidade de elétrons livres para a condução de corrente elétrica. Essa propriedade torna o silício intrínseco um isolante elétrico.

As lacunas e os elétrons se movem através de um cristal de silício por dois mecanismos: difusão e deriva. A deriva consiste no movimento aleatório dos portadores devido à agitação térmica, associado a gradientes de concentração de portadores. A difusão é o movimento de portadores que ocorre como resultado da aplicação de um campo elétrico a uma região com elétrons e lacunas livres.

Elétrons e lacunas têm mobilidades diferentes no cristal de silício intrínseco; as lacunas têm uma mobilidade superior a duas vezes a dos elétrons.

Na construção de transistores bipolares de junção do tipo NPN, é comum que o emissor seja fortemente dopado e que a base seja levemente dopada, de forma que o dispositivo tenha uma alta densidade de elétrons (portadores) no emissor e uma menor densidade de lacunas na base.

Todo material semicondutor é isolante à temperatura de 0 K, logo, todo material isolante será semicondutor para temperaturas maiores que 0 K.

A condutividade de um material condutor é função das concentrações e das mobilidades de seus dois tipos de portadores: elétrons e lacunas.

O tamanho da região de energia proibida é maior no material semicondutor que no material condutor.

A constante de proporcionalidade entre a densidade de fluxo elétrico e o campo elétrico é chamada de permissividade elétrica.

A junção entre um material condutor (por exemplo, um metal) e um material isolante é conhecida como junção Schottky.