O semicondutor seleneto de zinco ( ZnSe ), que tem um espaçamento entre bandas de energia de
, é fotocondutor quando exposto à radiação da luz visível? Justifique.
Passo 1
O enunciado diz que o semicondutor ZnSe tem espaçamento de bandas
e pergunta se ele atua como fotocondutor sob luz visível.
O princípio físico é que, para gerar portadores livres por absorção, o fóton deve ter energia .
O princípio físico é que, para gerar portadores livres por absorção, o fóton deve ter energia
Passo 2
Calcular a faixa de energias dos fótons da luz visível. A energia de um fóton é
onde
. Para o visível,
vai aproximadamente de
até
.
Para :
Para
Para
:
Passo 3
Comparar a energia de gap com a faixa visível. Temos
e os fótons visíveis vão de
a
. Logo, só os fótons com
— ou seja, aqueles de comprimento de onda
— podem gerar pares elétron–lacuna em ZnSe.
Passo 4
Concluímos que o ZnSe só é fotocondutor para a porção de luz visível que tenha
(violeta–azul). A luz verde e vermelha (
) não tem energia suficiente para atravessar o gap de
.
Resposta
Sim, o ZnSe é fotocondutor sob luz visível, mas apenas para comprimentos de onda menores que
(região violeta-azul).