Resolva as questões abaixo admitindo os valores de base da página 3, sempre que tais dados não forem mencionados no enunciado.
Um determinado diodo pode ser aproximado por uma junção abrupta com N_{A}=3 \times 10^{17} / \mathrm{cm}^{3}, e N_{D}=10^{15} / \mathrm{cm}^{3}. Determine:
a tensão de barreira ( V_{0} );

Passo 1

O enunciado fornece uma junção abrupta do tipo p\!-\!n com concentrações de dopagem
N_{A}=3\times10^{17}\,\text{cm}^{-3}, \quad N_{D}=1\times10^{15}\,\text{cm}^{-3}
e pede a tensão de barreira em equilíbrio V_{0}. Vamos usar a fórmula do potencial built-in de uma junção abrupta em temperatura ambiente.

Passo 2

Em equilíbrio, a tensão de barreira é dada por
V_{0}=\frac{kT}{q}\,\ln\!\Bigl(\frac{N_{A}\,N_{D}}{n_{i}^{2}}\Bigr),
onde adotamos, como valores de base, temperatura T=300,K (logo \tfrac{kT}{q}\approx0,026,V) e concentração intrínseca n_{i}=1\times10^{10}\,\text{cm}^{-3}.

Passo 3

Substituindo os valores:
V_{0} =0{,}026\;\ln\!\Bigl(\frac{3\times10^{17}\times1\times10^{15}}{(1\times10^{10})^{2}}\Bigr)
=0{,}026\;\ln\bigl(3\times10^{12}\bigr) =0{,}026\times28{,}73 \approx0{,}75\;\text{V}.

Resposta

A tensão de barreira é aproximadamente 0,75,V.

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