LED parte 2
O material dopante de uma área do semicondutor contém átomos com um elétron a
menos na banda de valência em relação ao material semicondutor.
com um elétron a menos na banda de valência em
relação ao material semicondutor. Na ligação, osíons desse material dopante (íons
"aceitadores") removem elétrons de valência do semicondutor, deixando
"lacunas" (ou buracos), portanto, o semicondutor torna-se do tipo P.
Na outra área do semicondutor, o material dopante contém átomos com um elétron
a mais do que o semicondutor puro em sua faixa de valência. Portanto, na
ligação esse elétron fica disponível sob a forma de elétron livre, formando o
semicondutor do tipo N.
Os semicondutores também podem ser
do tipo compensados, isto é, possuem ambos os dopantes (P e N). Neste caso, o
dopante em maior concentração determinará a que tipo pertence o semicondutor.
Por exemplo, se existem mais dopantes que levariam ao P do que do tipo N, o
semicondutor será do tipo P. Isso implicará, contudo, na redução da Mobilidade
dos Portadores.
A Mobilidade dos Portadores é a
facilidade com que cargas n e p (elétrons e buracos) atravessam a estrutura
cristalina do material sem colidir com a vibração da estrutura. Quanto maior a
mobilidade dos portadores, menor será a perda de energia, portanto mais baixa
será a resistividade.
Na região de contato das áreas,
elétrons e lacunas se recombinam, criando uma fina camada praticamente isenta
de portadores de 1.2
carga, a chamada barreira de
potencial, onde temos apenas os íons "doadores" da região N e os íons
"aceitadores" da região P, que por não apresentarem portadores de
carga "isolam" as demais lacunas do material P dos outros elétrons
livres do material N.
Um elétron livre ou uma lacuna só
pode atravessar a barreira de potencial mediante a aplicação de energia externa
(polarização direta da junção). Aqui é preciso ressaltar um fato físico do
semicondutor: nesses materiais, os elétrons só podem assumir determinados
níveis de energia (níveis discretos), sendo as bandas de valência e de condução
as de maiores níveis energéticos para os elétrons ocuparem.
A região compreendida entre o topo
da de valência e a parte inferior da de condução é a chamada "banda
proibida". Se o material semicondutor for puro, não terá elétrons nessa
banda (daí ser chamada "proibida”).
Nenhum comentário :
Postar um comentário