O que são materiais intrínsecos na microeletrônica?

Passo 1

O enunciado pergunta o que são materiais intrínsecos na microeletrônica. Esse conteúdo faz parte da física de semicondutores e, para responder, vamos precisar lembrar os conceitos de portadores de carga (elétrons e lacunas), dopagem e as propriedades de um semicondutor puro.

Passo 2

Material intrínseco é aquele em que não há dopagem proposital com impurezas – isto é, é um semicondutor “puro”. Nesse caso, a geração térmica de portadores cria elétrons e lacunas em igual número, sem que haja excesso de um tipo em relação ao outro.

Passo 3

Em um semicondutor intrínseco, a concentração de elétrons no nível de condução e de lacunas no nível de valência é a mesma, indicada por
n_i = p_i
onde \,n_i é a densidade intrínseca de elétrons e \,p_i a de lacunas. Essa concentração depende fortemente da temperatura e das propriedades do material (por exemplo silício ou germânio).

Passo 4

As principais características de um material intrínseco são:
  • alta resistividade em comparação com um semicondutor dopado;
  • o nível de Fermi fica aproximadamente no meio da banda proibida;
  • sensibilidade à temperatura, já que \,n_i cresce exponencialmente com aumento térmico.

Resposta

Material intrínseco é um semicondutor não dopado, em que elétrons e lacunas são gerados termicamente em igual quantidade n_i = p_i, resultando em alta resistividade e nível de Fermi próximo ao centro da banda proibida.

Exercícios relacionados