Como é constituído um diodo semicondutor?

Passo 1

O enunciado pergunta “Como é constituído um diodo semicondutor?”. O conteúdo envolvido é a estrutura física e elétrica de um diodo de junção PN. Para responder, vamos precisar entender:
  • O processo de dopagem de um cristal semicondutor (normalmente silício).
  • A formação da junção PN e sua região de depleção.
  • Os contatos metálicos e o encapsulamento.

Passo 2

Primeiro, parte-se de um cristal de silício intrínseco Si. Para obter regiões com condutividade diferentes, faz-se a dopagem extrínseca:
  • Região N: introduzem-se impurezas pentavalentes (ex.: fósforo, P), que criam elétrons livres como portadores majoritários.
  • Região P: introduzem-se impurezas trivalentes (ex.: boro, B), que criam lacunas como portadores majoritários.

Passo 3

Quando as regiões P e N são unidas, ocorre difusão de elétrons para a região P e de lacunas para a região N, gerando:
  • Região de depleção (ou de carga espacial), sem portadores livres e com campo elétrico interno.
  • Barreira de potencial \Phi_B que impede a difusão contínua.
    É essa junção PN que confere ao diodo sua característica de conduzir preferencialmente num sentido.

Passo 4

Para possibilitar a conexão em um circuito, aplica-se:
  • Contatos metálicos (ohmicos) em cada lado da junção (um no lado P e outro no lado N) para permitir a injeção de corrente sem formar barreiras extras.
  • Encapsulamento (resina epóxi, vidro ou cerâmica) para proteger mecanicamente e termicamente o chip, além de dar forma às terminações (pinos, fios metálicos).

Resposta

Um diodo semicondutor é constituído por um chip de silício dividido em duas regiões dopadas (P e N) que formam uma junção PN com uma região de depleção. Cada região recebe um contato metálico ohmico e todo o conjunto é encapsulado para proteção e interface elétrica.

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