Sabendo-se que pode existir espaçamento (gap) entre as bandas adjacentes, formando uma região com energias não disponíveis para os elétrons, avalie as afirmativas abaixo e indique a(s) incorreta(s):
a) Em semicondutores, para se tornarem livres, os elétrons devem ser promovidos através do espaçamento entre bandas, o que demanda mais energia do que no caso dos metais.
b) A energia de band gap nos semicondutores é menor do que nos isolantes.
c) Impurezas tipo n criam um estado doador de elétrons na band gap de semicondutores.
d) Uma impureza tipo
é dita receptora, pois é capaz de aceitar um elétron da banda de valência, criando um buraco.
a) Em semicondutores, para se tornarem livres, os elétrons devem ser promovidos através do espaçamento entre bandas, o que demanda mais energia do que no caso dos metais.
b) A energia de band gap nos semicondutores é menor do que nos isolantes.
c) Impurezas tipo n criam um estado doador de elétrons na band gap de semicondutores.
d) Uma impureza tipo
Passo 1
O enunciado pede para identificar quais afirmações sobre bandas de energia e dopagem em semicondutores são incorretas. O conteúdo envolve conceito de band gap em metais, semicondutores e isolantes, e o papel de impurezas tipo
.
Passo 2
Na teoria de bandas, metais não possuem band gap porque a banda de valência e a banda de condução se sobrepõem, então basta uma pequena excitação térmica para termos elétrons livres. Em semicondutores há um band gap
, e em isolantes esse gap é ainda maior. Portanto, promover elétrons em semicondutores exige mais energia do que em metais.
Passo 3
Comparando semicondutores e isolantes, a energia de band gap em semicondutores (tipicamente
eV) é bem menor do que em isolantes (vários eV). Logo, a afirmação sobre
menor em semicondutores que em isolantes está correta.
Passo 4
Impurezas do tipo
em semicondutores doam elétrons à banda de condução criando um nível doador dentro do band gap, próximo à banda de condução. Assim, dizer que elas criam um estado doador é correto.
Passo 5
A afirmação que classifica impureza tipo
como receptora está em contradição com o conceito: impurezas tipo
são doadoras e não aceitam elétrons da banda de valência. Essa descrição corresponde a impurezas tipo
.
Resposta
d) Uma impureza tipo
é dita receptora, pois é capaz de aceitar um elétron da banda de valência, criando um buraco.