Uma junção
-n é formada por um semicondutor tipo
do lado esquerdo e um semicondutor tipo
do lado direito. Qual é o sentido do campo elétrico na região central da junção? Justifique a existência deste campo elétrico.
Passo 1
Ok, vamos lá! O que a questão está pedindo é sobre uma junção p-n, que é onde um semicondutor tipo
(com excesso de elétrons) está do lado esquerdo e um semicondutor tipo
(com excesso de lacunas, que são como “buracos” onde os elétrons podem estar) está do lado direito. A pergunta quer saber em que direção está o campo elétrico na região central dessa junção e por que esse campo existe. Vamos precisar entender como os elétrons e lacunas se comportam nesses materiais para responder isso.
Passo 2
Primeiro, quando juntamos um semicondutor tipo
com um tipo
, os elétrons do lado
tendem a se mover para o lado
, onde há mais lacunas, e as lacunas do lado
podem se mover para o lado
. Esse movimento cria uma região próxima à junção onde os elétrons e lacunas se recombinam, formando o que chamamos de “região de depleção” porque lá faltam portadores de carga móvel.
Passo 3
Na região de depleção, como os elétrons do lado
se vão para o lado
e as lacunas do
se vão para o
, isso deixa íons positivos fixos no lado
e íons negativos fixos no lado
. Esses íons criam um campo elétrico que vai das cargas positivas para as negativas, ou seja, do lado
para o lado
.
Passo 4
Esse campo elétrico na região central atua como uma barreira que impede mais elétrons de se moverem do
para o
e mais lacunas de se moverem do
para o
. É como se o campo estivesse “empurrando” na direção oposta ao fluxo natural desses portadores de carga, estabilizando a junção.
Resposta
O campo elétrico na região central da junção p-n aponta do lado tipo
para o lado tipo
. Esse campo existe porque os íons positivos no lado
e os íons negativos no lado
criam uma barreira elétrica que impede o fluxo contínuo de elétrons e lacunas, estabilizando a junção.