2a Parte - Cálculos
Calcule a velocidade de deriva dos elétrons e das lacunas num substrato de silício de 10 \mu \mathrm{~m} com uma tensão de 1 V aplicada às suas extremidades.

Passo 1

O enunciado pede a velocidade de deriva dos elétrons e das lacunas num substrato de silício de 10\,\mu\mathrm{m} com 1 V aplicado. O conteúdo aqui é movimento de portadores em campo elétrico, usando a relação
v_d = \mu\,E
e sabendo que
E = \frac{V}{L}.

Passo 2

Calculemos o campo elétrico E. Como L=10\,\mu\mathrm{m}=10\times10^{-6}\,\mathrm{m} e V=1 V, temos
E = \frac{1}{10\times10^{-6}} = 1{,}0\times10^{5}\,\mathrm{V/m}.

Passo 3

Precisamos das mobilidades típicas no silício a 300 K. São aproximadamente
\mu_n \approx 1350\;\mathrm{cm}^2/(\mathrm{V\,s}),\qquad \mu_p \approx 480\;\mathrm{cm}^2/(\mathrm{V\,s}).
Convertendo para \mathrm{m}^2/(\mathrm{V\,s}):
\mu_n = 0{,}135\;\mathrm{m}^2/(\mathrm{V\,s}),\qquad \mu_p = 0{,}048\;\mathrm{m}^2/(\mathrm{V\,s}).

Passo 4

Agora aplicamos v_d=\mu\,E para cada portador:
v_n = \mu_n\,E = 0{,}135\;\times\;1{,}0\times10^{5} = 1{,}35\times10^{4}\,\mathrm{m/s},
v_p = \mu_p\,E = 0{,}048\;\times\;1{,}0\times10^{5} = 4{,}8\times10^{3}\,\mathrm{m/s}.

Resposta

v_n \approx 1{,}35\times10^{4}\,\mathrm{m/s} e v_p \approx 4{,}8\times10^{3}\,\mathrm{m/s}.

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