2a Parte - Cálculos
Ao medir a condutividade de um semicondutor de Silício tipo n você constatou que a mesma correspondia a 100(\Omega-\mathrm{cm})^{-1}. Com base no resultado de seus ensaios, estime a concentração de átomos doadores utilizada na dopagem desse semicondutor.

Passo 1

O enunciado diz que a condutividade de um silício tipo n é
\sigma = 100\;(\Omega\text{-cm})^{-1},
e pede a concentração de átomos doadores N_D. O conteúdo necessário é a relação entre condutividade, carga elementar, mobilidade e concentração de portadores em semicondutores.

Passo 2

Em um semicondutor tipo n com dopagem moderada, assume-se que todos os doadores estão ionizados e que a corrente é dominada por elétrons. Assim, a condutividade aproximada é
\sigma \approx q\,\mu_n\,n,
onde
q é a carga do elétron,
\mu_n é a mobilidade dos elétrons,
n\approx N_D é a concentração de elétrons (se todos os doadores estiverem ionizados).

Passo 3

Isolamos n na expressão:
n = \frac{\sigma}{q\,\mu_n}.

Passo 4

Substituímos os valores típicos a T\approx300,K:
q = 1{,}6\times10^{-19},C,
\mu_n \approx 1350,cm ^2/Vs,
\sigma = 100,( \Omega·cm) ^{-1}.
Logo,
n = \frac{100}{\bigl(1{,}6\times10^{-19}\bigr)\,(1350)} = \frac{100}{2{,}16\times10^{-16}} \approx 4{,}63\times10^{17}\,\text{cm}^{-3}.

Passo 5

Como n\approx N_D, a concentração de doadores estimada é da ordem de
N_D \approx 4{,}6\times10^{17}\,\text{cm}^{-3}.

Resposta

A concentração de átomos doadores é aproximadamente
N_D \approx 4{,}6\times10^{17}\,\text{cm}^{-3}.

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