Com suas palavras, defina semicondutor, resistividade, resistência bulk e resistência ôhmica de contato.

Passo 1

O enunciado pede para definirmos, com linguagem informal, quatro conceitos básicos de eletrônica de semicondutores: semicondutor, resistividade, resistência bulk e resistência ôhmica de contato. Para isso, vamos recorrer à ideia de bandas de energia, à forma como a corrente elétrica se relaciona com campo elétrico e geometria do material, e ao comportamento da junção metal–semicondutor.

Passo 2

Semicondutor
Um semicondutor é um material cuja energia proibida (gap) entre a banda de valência e a banda de condução é intermediária entre a de um isolante e a de um metal. Na prática isso significa que, à temperatura ambiente, ele conduz alguma corrente (por geração térmica de portadores) mas não tanto quanto um metal. Além disso, podemos controlar sua condutividade dopando-o com átomos doadores (n) ou aceitadores §, ajustando a densidade de elétrons ou lacunas.

Passo 3

Resistividade
A resistividade é uma propriedade intrínseca do material que mede a “dificuldade” que os portadores de carga têm para se mover sob ação de um campo elétrico. Se aplicarmos um campo elétrico \vec{E} em um pedaço de material e gerar uma densidade de corrente \vec{J}, a resistividade \rho satisfaz
\rho \;=\;\frac{E}{J}\,.
Valores altos de \rho indicam materiais que resistem muito ao fluxo de corrente; valores baixos, materiais bons condutores.

Passo 4

Resistência bulk
A resistência bulk (ou volumétrica) é a resistência elétrica de um pedaço de material de comprimento L e área de seção transversal A, calculada a partir da resistividade. Pela lei de Ohm generalizada em um corpo homogêneo,
R_{\text{bulk}} \;=\;\rho\,\frac{L}{A}\,.
Essa fórmula mostra que a resistência aumenta se o material for longo e estreito e diminui se ele for curto e grosso.

Passo 5

Resistência ôhmica de contato
Quando fazemos um contato metálico em um semicondutor, além do R_{\text{bulk}} aparece uma resistência extra associada à região de interface. Numa boa junção ôhmica, essa resistência é pequena e a corrente I varia linearmente com a tensão V aplicada, sem comportamento de diodo. Definimos a resistência ôhmica de contato R_{c} pela relação
R_{c} \;=\;\frac{V_{\text{contato}}}{I}\,,
onde V_{\text{contato}} é a queda de tensão bem próxima do metal–semicondutor. Em projeto de dispositivos, minimizamos R_{c} para não degradar o desempenho.

Resposta

Semicondutor: material com gap de energia intermediário, cuja condutividade pode ser ajustada por dopagem.
Resistividade: propriedade intrínseca \rho=E/J que mede a oposição do material ao fluxo de corrente.
Resistência bulk: resistência de um pedaço de material de comprimento L e área A, dada por R_{\text{bulk}}=\rho\,L/A.
Resistência ôhmica de contato: resistência extra na interface metal–semicondutor, definida por R_{c}=V_{\text{contato}}/I, que deve ser baixa e apresentar resposta I–V linear.

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