Que outros elementos, além do fósforo, seriam bons candidatos para serem usados como impurezas doadoras de silício? Que outros elementos, além do alumínio, seriam bons candidatos para serem usados como impurezas aceitadoras? Consulte a tabela periódica.

Passo 1

O enunciado pergunta sobre dopagem de silício (que está no grupo 14 da tabela periódica): precisamos achar bons elementos que, inseridos na rede cristalina do silício, atuem como doadores (fornecendo elétrons extras) ou como aceitadores (criando “lacunas” de elétrons). Para decidir isso, vamos usar o fato de que átomos vizinhos na tabela têm o número certo de elétrons de valência para criar dopagem tipo n (doadores) ou tipo p (aceitadores).

Passo 2

Para ter impurezas doadoras (tipo n), buscamos átomos com um elétron de valência a mais que o silício. Como o silício é do grupo 14 (quatro elétrons de valência), procuramos átomos do grupo 15 (cinco elétrons de valência). Ao substituir um átomo de silício por um desses átomos, sobra um elétron livre na estrutura cristalina, que contribui para a condução elétrica.
Os principais candidatos do grupo 15 além do fósforo são:
– Arsênio (As)
– Antimônio (Sb)
– Bismuto (Bi)

Passo 3

Para ter impurezas aceitadoras (tipo p), precisamos de átomos com um elétron de valência a menos que o silício, ou seja, do grupo 13 (três elétrons de valência). Substituindo silício por um desses átomos, cria-se uma lacuna (ou “buraco”) que também pode transportar carga.
Os principais candidatos do grupo 13 além do alumínio são:
– Boro (B)
– Gálio (Ga)
– Índio (In)
– Tálio (Tl)

Resposta

Impurezas doadoras (tipo n): arsênio (As), antimônio (Sb) e bismuto (Bi).
Impurezas aceitadoras (tipo p): boro (B), gálio (Ga), índio (In) e tálio (Tl).

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