Quais dos seguintes casos corresponderiam a um semicondutor do tipo p ou do tipo n? Justifique
silício dopado com As
silício dopado com As
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente identificar se um semicondutor é do tipo p ou do tipo n quando o silício é dopado com arsênio (As). Isso envolve entender sobre dopagem em semicondutores, que é o processo de adicionar impurezas para alterar as propriedades elétricas do material. Precisamos saber sobre semicondutores tipo p e tipo n e como os dopantes afetam isso.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é dopagem. O silício puro é um semicondutor intrínseco, o que significa que ele tem um número equilibrado de portadores de carga positiva (lacunas) e negativa (elétrons). Quando a gente adiciona impurezas, chamadas dopantes, podemos aumentar o número de um desses portadores, fazendo o semicondutor se tornar tipo p ou tipo n.
Passo 3
Agora, vamos ver o que significa semicondutor tipo n e tipo p:
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Tipo n: “n” vem de negativo. Aqui, adicionamos dopantes que têm mais elétrons do que o silício. Esses elétrons extras aumentam a quantidade de portadores negativos (elétrons) no material.
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Tipo p: “p” vem de positivo. Aqui, usam-se dopantes com menos elétrons do que o silício, criando mais lacunas (portadores positivos).
Passo 4
No caso do silício dopado com arsênio (As), precisamos ver qual grupo o arsênio pertence na tabela periódica. O silício está no grupo IV (4 valência), enquanto o arsênio está no grupo V (5 valência). Isso significa que cada átomo de arsênio adiciona um elétron extra em comparação com o silício.
Passo 5
Esse elétron extra do arsênio não está fortemente ligado e pode se mover livremente pelo material, aumentando a concentração de elétrons livres. Assim, o arsênio atua como um dopante doador, fornecendo mais elétrons e tornando o semicondutor do tipo n.
Resposta
O silício dopado com arsênio (As) corresponde a um semicondutor do tipo n, pois o arsênio adiciona elétrons extras que aumentam a concentração de portadores de carga negativa.