Quais dos seguintes casos corresponderiam a um semicondutor do tipo p ou do tipo n? Justifique
germânio dopado com In
germânio dopado com In
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão pede para identificar se um semicondutor de germânio dopado com índio é do tipo p ou n. A matéria envolvida aqui é sobre semicondutores e dopagem, que são fundamentais para entender como os eletrônicos funcionam. Para resolver, vamos precisar saber como a dopagem afeta as propriedades do semicondutor.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é dopagem. Sem dopagem, o germânio puro é um semicondutor intrínseco, ou seja, ele tem número igual de portadores de carga positiva (lacunas) e negativa (elétrons). A dopagem é o processo de adicionar impurezas ao semicondutor para alterar seu equilíbrio de cargas.
Passo 3
Existem dois tipos principais de dopagem: doação e aceitação. Quando adicionamos um elemento que tem mais elétrons de valência do que o semicondutor, como fósforo no silício, dizemos que estamos fazendo dopagem do tipo n (negativo), porque adiciona mais elétrons livres. Por outro lado, se adicionamos um elemento com menos elétrons de valência, como o boro no silício, estamos fazendo dopagem do tipo p (positivo), pois cria mais lacunas.
Passo 4
Agora, vamos focar no germânio dopado com índio. O germânio pertence ao grupo IV da tabela periódica e tem 4 elétrons de valência. O índio, por sua vez, está no grupo III e tem 3 elétrons de valência. Quando o índio é adicionado ao germânio, ele substitui átomos de germânio e cria lacunas porque há menos elétrons de valência disponíveis.
Passo 5
Essas lacunas atuam como portadores de carga positiva, aumentando a concentração de holes no semicondutor. Portanto, a dopagem com índio introduz mais lacunas do que elétrons livres, caracterizando o semicondutor como do tipo p.
Resposta
Um semicondutor de germânio dopado com índio corresponde a um semicondutor do tipo p, pois o índio, sendo um elemento do grupo III, introduz lacunas no material, aumentando a concentração de portadores de carga positiva.