Aula 2 - Dopagem e Cristal Tipo P

[Música] muito bem pessoal então continuando aqui a nossa segunda aula não deixem de visitar o nosso site www.gino.com.br lá tem mais videoaulas mais cursos Você pode tirar suas dúvidas e entrar em contato conosco então nós vimos na aula passada o semicondutor intrínseco que é aquele semicondutor Puro onde nós só temos ali o cristal do Silício ou do germânio sem nenhum outro tipo de material como nós estamos vendo aqui nessa imagem né então ele é o semicondutor intrínseco o semicondutor intrínseco ele não tem muita utilidade ele é um material que na verdade ele é um isolante

né Eh porque os elétrons eles estão tão ligados no com os núcleos dos átomos que ele esse material ele passa a ser isolante o silício sozinho ou germânio sozinho é um semicondutor mas quando a gente une eles num Cristal os elétrons ficam tão firmemente ligados com a ligação covalente que o o o material passa a ser um péssimo condutor passa a ser aí um isolante aí o que acontece para que esse material possa receber eletricidade para que a corrente elétrica possa circular por ele nós temos temos aí o semicondutor extrínseco né que é o semicondutor

impuro ele é dopado tá o que que é dopado dopado é quando você coloca outras substâncias ali no Meio do cristal semicondutor para alterar as propriedades elétricas dele então é o que nós estamos vendo aqui denomina-se dopagem o processo de adicionar impurezas ao Cristal semicondutor o que são impurezas impurezas são materiais com átomos trivalentes ou pentavalentes isto é trivalentes com três ou pentavalentes com cinco elétrons na camada de valência Então temos as impurezas trivalentes e as pentavalentes as pentavalentes como vocês podem ver aqui nessa nessa figura são os átomos que possuem cinco elétrons na última

camada camada mais importante do átomo exemplos antimônio Arsênio fósforo dentro dentre outros e nós temos também as impurezas trivalentes que são aquelas que possuem três elétrons apenas três elétrons na camada de valência como exemplo nós temos o borum o alumínio o galho entre outros então vocês lembram que o silício ele possui quatro elétrons na camada de valência né E que quando nós formamos um cristal eles ele passa a ter oito elétrons na última camada o que que vai acontecer aqui no semicondutor intrínseco nós tínhamos apenas átomos de silício se nós tirarmos um desses átomos de

silício e colocarmos uma impureza aqui dentro uma impureza trivalente ou pentavalente vai acontecer um fenômeno interessante nesse Cristal semicondutor se nós pegarmos se nós pegarmos uma impureza que é trivalente com três elétrons na última camada e colocarmos ele aqui no meio o que é que vai acontecer gente o que é que vai acontecer vamos vamos entender o que vai acontecer aqui nós temos então o silício e o boro que é uma impureza trivalente Então vamos lá vamos começar aqui fazendo um cristal de silício onde o silício aí vai se juntar com os átomos também de

silício para formar aí as ligações covalentes então muito bem temos aqui um cristal semicondutor de silício por enquanto intrínseco né gente porque ele tá buo eu só tenho silício aqui não tenho nenhum outro tipo de material então muito bem Estamos aqui fazendo semicondutor intrínseco E aí nós vamos pegar aqui nós vamos pegar aqui vamos colocar aqui mais um um cristal tá aí um semicondutor intrínseco o que que eu vou fazer Vamos colocar mais uns aqui embaixo só pra gente ver todo mundo com oito elétrons né ficar aí bacana a nossa representação do Cristal semicondutor olha

só que legal aqui em cima também a gente pode fazer né ficar aqui bem completo nossa nossa rede Cristalina de silício olha só que que bacana hein pessoal muito bom tá aí podia continuar pra esquerda pra direita enfim milhões Miles silícios o que que eu vou fazer V pegar um átomo aqui do meio por exemplo esse aqui que bem no meio Vai facilitar pra gente enxergar isso eu vou tirar esse Lício e vou colocar uma impureza aqui no lugar daquele silício o Bó e olha só que interessante pessoal o que que aconteceu aqui o b

ele é trivalente quando a gente adiciona o b aqui no meio os elétrons dele vão ser compartilhados com os átomos vizinhos de silício né em ligação covalente como nós vimos na aula passada só que como o boro ele possui apenas três elétrons Olha só três elétrons na última camada Vai ficar faltando um elétron para completar os oito que esse silício aqui precisa para estabilizar né quando a gente tinha o Olha só quando a gente tinha o silício aqui ele tinha quatro elétrons Então esse silício aqui do lado vizinho tem oito porque ele foi compartilhado com

o átomo vizinho quando eu pego uma impureza trivalente como o bor ou uma das outras ele vai ficar faltando um elétron aqui então esse espaço onde devia ter um elétron nós chamamos ele deixa eu colocar aqui nós chamamos ele de lacuna tá então esse espaço aqui que devia ter um elétron mas não tem é uma lacuna tá deixa eu fazer bonitinho aqui para ficar legal pronto então isso aqui gente é uma lacuna tá Ou seja é a ausência é um buraco é um elétron que devia estar ali mas ele não está ali de forma que

se eu pegar esse material aqui né e for jogando algumas impurezas ali no meio de trivalentes né que que vai acontecer eu vou ter várias lacunas Ou seja eu vou ter vários elétrons faltando pros átomos ficar estáveis né Olha só esse Lício aqui ele tem só sete elétrons ao redor dele e essa lacuna aqui devia ter um elétron aqui mas não tem então está faltando um elétron para que essa rede Cristal aqui Fique para que ela fique em equilíbrio então o que que acontece como tá faltando um elétron aqui a gente diz que esse semicondutor

aqui que foi dopado no caso com borum né a impureza borum como tá faltando um elétron aqui nós dizemos que esse semicondutor é do tipo P P de positivo porque vocês sabem que o elétron é uma carga negativa né se eu tem uma falta de cargas negativas significa que essa rede Cristalina ela é positiva né então Aqui nós temos o quê Nós temos uma considerada uma carga positiva que é uma lacuna é uma ausência de um elétron tá se eu não tenho elétrons que é uma carga negativa o meu material fica positivo então aí entra

o que nós vamos ver agora o condutor extrínseco tipo P dopando o cristal semicondutor com impurezas trivalentes olha só o que aconteceu aqui ó nós temos agora uma lacuna né E esse Cristal aqui ele passa a ficar positivo é o tipo P como a impureza possui apenas três elétrons de Valência falta um elétron para completar um dos átomos de silício Realmente esse átomo de silício aqui como nós vimos ele ficou com sete elétrons só esse buraco é chamado de lacuna a lacuna é a ausência de um elétron esperado na ligação covalente Então tava esperado um

elétron aqui mas como isso aqui não é um silício é uma impureza esse elétron não existe fica um buraco que nós chamamos de lacuna como falta um elétron disse que esse que esse semicondutor está dopado positivamente T positivamente ele tem menos elétrons menos cargas negativas né para ficar estável então consequentemente se ele é menos negativo significa que ele é mais positivo né então nós dizemos que essa estrutura Cristalina aqui é um semicondutor extrínseco agora é extrínseco porque ele não é puro mais ele tem uma impureza aqui no meio e ela é do tipo P porque

ela é positiva porque ela tem lacunas é tem falta de elétrons Então ela é positiva é um cristal do tipo P tá ok então tá aí a explicação do semicondutor tipo P ou do Cristal tipo P como ele surge o que que é dopagem o que que são impurezas Isso foi o que nós vimos nessa videoaula Ok então na próxima videoaula nós vamos continuar aí nesse assunto muito obrigado a todos e até a próxima