Dopagem eletrônica

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Dopagem eletrônica

  1. 1. 24/06/13 Dopagem eletrônica – Wikipédia, a enciclopédia livrept.wikipedia.org/wiki/Dopagem_eletrônica 1/3Dopagem eletrônicaOrigem: Wikipédia, a enciclopédia livre.Nota: Se procura por dopagem em nível de desambiguação, consulte Dopagem.Se procura por dopagem bioquímica em humanos ou animais, consulte Dopagem bioquímica.Dopagem eletrônica ou simplemente dopagem, quando não houver possibilidade de confusão ou pelo uso nodomínio específico ou restrito da eletrônica de semicondutores, é a adição de impurezas químicas elementares(usualmente índio ou fósforo) em elemento químico semicondutor puro (ou o germânio ou o silício, notadamenteeste último, na era atual), com a finalidade de dotá-los de propriedades de semicondução controladaespecífica (presença majoritária de portadores de carga ou tipo P, as lacunas, ou tipo N, os elétrons,respectivamente para as adições de índio e de fósforo), para aplicação em dispositivos eletrônicoselementares de circuitos.Índice1 História2 Semicondutor intrínseco3 Semicondutor dopado4 Aceitadoras e doadoras5 Ver também6 Referências bibliográficasHistóriaA dopagem de semicondutores foi desenvolvida originalmente por John Robert Woodyard, a serviço da SperryGyroscope Company, durante a Segunda Guerra Mundial. Seu deslocamento para a área de radares impediuWoodyard de prosseguir na pesquisa de dopagem de semicondutores. Entretanto, após o fim da guerra, suapatente foi objeto de extenso litígio com Sperry Rand. Um trabalho relacionado ao de Woodyard foidesenvolvido nos Laboratórios Bell por Gordon K. Teal e Morgan Sparks.Semicondutor intrínsecoUm cristal de material semicondutor que contenha não-intencionalmente não mais que apenas um (1) átomode elemento químico estranho (qualquer que seja) para cada um bilhão (10 ) de átomos do material em foco, édito semicondutor intrínseco, para caracterizar que as suas propriedades físico-químicas são, em essência (ou"intrinseca", propriamente) as do semicondutor. Note-se que o teor relativo de impurezas — ou a razão deimpureza — para o cristal intrínseco é expresso por 1:10 ou, como também se usa dizer, 1 ppb (uma partepor bilhão).Essa presença — diga-se — apenas acidental de teor tão insignificante (1 ppb) não é suficiente para interferirna estabilidade tetracovalente do material semicondutor base (germânio ou silício, usualmente), vale dizer, noprocesso de manutenção das quebras ou rupturas de ligações (gerando elétrons e buracos aos pares), e12399
  2. 2. 24/06/13 Dopagem eletrônica – Wikipédia, a enciclopédia livrept.wikipedia.org/wiki/Dopagem_eletrônica 2/3consequentemente, na constância da recombinação de pares. O cristal permanece, pois, estável.Contudo, deve ficar suficientemente claro que intrínseco não é o mesmo que quimicamente puro, vez que,para esta espécie o teor de impurezas não é virtualmente, senão realmente nulo, ausente qualquer traço ouvestígio de elemento estranho. Essa consideração, contudo, tem importância apenas em pesquisas dedicadasultra-refinadas.Semicondutor dopadoEm contraste, o cristal de semicondutor que contenha intencionalmente cerca de um (1) átomo de elementoquímico desejado (não qualquer elemento) para cada um milhão (10 ) de átomos do material em foco, é ditosemicondutor dopado, para assim caracterizar que as suas propriedades físico-químicas já não são mais, emessência (ou "intrinseca", propriamente) as do semicondutor e, sim, ditadas pela presença do (ou dos, pois àsvezes se utilizam dois ou mais agregados) dopante(s). Note-se que o teor relativo de impurezas — ou a razãode impureza — para o cristal dopado é expresso por 1:10 ou, como também se usa dizer, 1 ppm (uma partepor milhão).Assim, semicondutores dopados para controle exibem cerca de mil vezes mais "impurezas" que ossemicondutores intrínsecos.Dopados, pois, em teores na faixa citada (cerca de 1 ppm), dizem-se semicondutores extrínsecos. Quando onível de dopagem (ou de impurezas) é significativamente mais elevado, eventualmente descontrolado, dizem-sesemicondutores degenerados.Aceitadoras e doadorasComo impurezas químicas elementares aceitadoras eletrônicas figuram boro, alumínio, gálio, índio e tálio, comuso mais frequente do índio (todos trivalentes), permitindo, portanto, a constituição de cristaissemicondutores controlados tipo P. Como impurezas químicas elementares doadoras eletrônicas comparecemfósforo, arsênio, antimônio e bismuto, com uso mais frequente do fósforo (todos pentavalentes), permitindo,assim, a constituição de cristais semicondutores controlados tipo N.Cristais semicondutores dopados do tipo P apresentam lacunas como portadores majoritários de carga elétrica(elétrons sendo minoritários). Já o contrário ocorre com os cristais semicondutores dopados do tipo N, queapresentam elétrons como portadores majoritários de carga elétrica (sendo as lacunas os minoritários). Isso faztoda a diferença de comportamento entre os dois tipos de cristais dopados e é precisamente do "casamento",conotativamente, de ambos os tipos em várias modalidades que nasce a Eletrônica semicondutora em toda a suapujança.Ver tambémJunção PNReferências bibliográficasMELO, Hilton & INTRATOR, Edmond. Dispositivos semicondutores. Rio de Janeiro (RJ), Brasil: AoLivro Técnico S.A., 1972.1. ↑ US Patent No.2,530,110, filed, 1944, granted 19502. ↑ Morton, P. L. et al. (1985). John Robert Woodyard, Electrical Engineering: Berkeley66

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