Fluxo de Elétrons Versus Fluxo de Lacunas em Semicondutores

Conforme visto no artigo sobre os materiais dos semicondutores, os tipos n e p são formas de dopagem do silício com outros materiais para o efeito de fluxo.

Se um elétron na camada de valência adquire energia cinética suficiente para quebrar sua ligação covalente e preencher o vazio de uma lacuna existente, este mesmo deixará um espaço vazio, ou lacuna, na ligação covalente que liberou o elétron.

Existe, portanto, um deslocamento de lacunas para a esquerda e de elétrons para a direita, como mostrado a ilustração a seguir.

O sentido a ser usado é o do fluxo convencional, que é indicado pelo sentido do fluxo da lacuna.

Portadores majoritários e minoritários

Os espaços vazios deixados para trás na estrutura de ligação covalente representam a quantidade bem limitada de lacunas.

Em um material do tipo n, o número de lacunas não se alterou significativamente a partir desse nível intrínseco.

O resultado líquido é, portanto, que o número de elétrons supera o de lacunas.

No material do tipo n, o elétron é chamado de portador majoritário e a lacuna de portador minoritário, ou seja, o número de elétrons livre é maior que as lacunas, conforme a ilustração a seguir:

o material do tipo p, o número de lacunas é muito maior do que o número de elétrons, ou seja, a lacuna é o portador majoritário e o elétron é o portador minoritário.

Quando o quinto elétron de um átomo doador deixa o átomo de origem, o átomo restante adquire uma carga líquida positiva: daí o sinal positivo na representação do íon doador.

Pelos mesmos motivos, o sinal negativo aparece no íon aceitador.

Os materiais dos tipos n e p representam os blocos de construção básicos dos dispositivos semicondutores.

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