(0,2 ponto) Em um semicondutor tipon iluminado, o que acontece com o par elétron-lacuna para gerar uma fotocorrente anódica?
(a) O campo elétrico separa o par
(a) O campo elétrico separa o par
Passo 1
O enunciado pergunta, em um semicondutor tipo n submetido à luz, o que ocorre com o par elétron–lacuna para gerar uma fotocorrente anódica. O conteúdo envolvido é o efeito fotovoltaico em junção de semicondutor e a separação de portadores pela região de depleção, cuja característica principal é o campo elétrico interno.
Passo 2
Quando fótons com energia maior que a banda proibida são absorvidos, ocorre a geração de pares elétron–lacuna. Cada fóton cria um elétron no banda de condução e uma lacuna na banda de valência, gerando portadores minoritários no lado n e majoritários no lado p, dependendo de onde o fóton foi absorvido.
Passo 3
Na região de depleção da junção existe um campo elétrico interno
apontando do lado n para o lado p. Esse campo resulta do desequilíbrio de cargas fixas deixadas pelos dopantes ionizados.
Passo 4
Esse campo elétrico
exerce forças opostas sobre elétrons e lacunas. Ele impulsiona:
Dessa forma os portadores são rapidamente separados antes de se recombinarem, estabelecendo uma corrente elétrica externa.
Passo 5
Como os elétrons são coletados no ânodo, dizemos que há uma fotocorrente anódica. Logo, a afirmação
(a) O campo elétrico separa o par
está correta.
Resposta
(a)