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
. Para obter regiões com condutividade diferentes, faz-se a dopagem extrínseca:
- Região N: introduzem-se impurezas pentavalentes (ex.: fósforo,
), que criam elétrons livres como portadores majoritários. - Região P: introduzem-se impurezas trivalentes (ex.: boro,
), 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
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.