Questões de Concurso Sobre cargas elétricas e eletrização em física

Considere que, em um semicondutor intrínseco, com baixa concentração de portadores de carga, a distribuição de elétrons entre as bandas de valência e de condução pode ser aproximada pela distribuição de Maxwell-Boltzmann, que pode ser escrita na seguinte forma:




onde N(E) é número de partículas em uma determinada energia E; N é o número total de partículas no sistema; Z é uma função de partição; E₀ é um nível de energia de referência; k é a constante de Boltzmann (8,617 × 10^-5eV.K^-1); e T é a temperatura de equilíbrio.
Sabendo que o band-gap do silício puro é de 1,1 eV, qual é aproximadamente a razão entre o número de elétrons na base da sua banda de condução e no topo da sua banda de valência em uma temperatura de 27 ºC?

Considere a figura 15 com as situações de polarização de junções Schottky. 

S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed, Wiley, 1981, p. 249.

Assinale V para (verdadeiro) ou F para (falso) diante das afirmativas a seguir:

( ) Nos casos (a), a barreira não depende da tensão de polarização.

( ) Para polarização reversa severa, ocorrerá tunelamento.

( ) Para polarização reversa, a barreira é definida pela junção.

Assinale a alternativa com a sequência correta.

Considere a figura 14 com os mecanismos de formação da barreira Schottky em uma junção metalsemicondutor:



S. M. Sze, Physics of Semiconductor Devices, 2nd ed, Wiley, 1981, p. 247.

Assinale V para (verdadeira) ou F para (falsa) diante de cada afirmativa a seguir:

( ) Na inexistência de defeitos na superfície do semicondutor, a barreira dependerá da função trabalho do metal.
( ) A barreira Schottky surgirá sempre, porque o metal sempre causa defeitos no semicondutor.
( ) Superfícies semicondutoras ricas em defeitos tornam a barreira independente do metal.

Assinale a sequência correta.

Em um microscópio eletrônico de varredura, um feixe de elétrons de 15 kV incide e interage com os átomos de uma amostra, gerando elétrons e fótons de diversas energias. A figura 5 apresenta um espectro de energia dispersiva de raio-X que capta e conta os fótons em função da energia.  






Leia a tabela de energias de ionização (valores de energia em keV), na próxima página.
De acordo com essa tabela, podemos identificar os elementos presentes na amostra.
Dessa forma, é correto afirmar que os elementos presentes são:

Em um microscópio eletrônico, um emissor de elétrons é mantido em cerca de 2000 K e libera termo elétrons. Um conjunto adequado de potenciais polarizadores, bobinas eletromagnéticas e colimadores produz, então, um feixe de elétrons. Esse feixe é levado a incidir sobre uma amostra e imagens dos elétrons espalhados podem ser obtidas.

Considere as afirmativas I e II, e as afirmativas III e IV, a seguir.

I. Esse conjunto deve estar necessariamente em vácuo,

PARA QUE

II. A amostra não se contamine.

III. A pressão de trabalho deve ser necessariamente menor que 10^-8 N/m² ,

POIS ASSIM

IV. Os elétrons se deslocam sem sofrer espalhamento pelo gás residual no microscópio.

A respeito dessas afirmativas, assinale a alternativa correta.