O que é um semicondutor?
Um semicondutor é uma substância que possui propriedades elétricas específicas que lhe permitem servir de base para computadores e outros dispositivos eletrônicos. É tipicamente um elemento ou composto químico sólido que conduz eletricidade sob certas condições, mas não em outras. Isso o torna um meio ideal para controlar a corrente elétrica e os aparelhos elétricos do dia a dia.
Uma substância que pode conduzir eletricidade é chamada de condutor e uma substância que não pode conduzir eletricidade é conhecida como isolante. Os semicondutores têm propriedades que ficam entre o condutor e o isolante. Um diodo, circuito integrado (IC) e transistor são todos feitos de semicondutores.
A condutância pode variar dependendo da corrente ou tensão aplicada a um eletrodo de controle ou da intensidade de irradiação por infravermelho (IR), luz visível, ultravioleta ou raios X. As propriedades específicas de um semicondutor dependem das impurezas - conhecidas como dopantes - adicionadas a ele.
Como funcionam os semicondutores?
A maioria dos semicondutores é composta de cristais feitos de vários materiais. Para entender melhor como os semicondutores funcionam, os usuários devem entender os átomos e como os elétrons se organizam dentro do átomo. Os elétrons se organizam em camadas chamadas conchas dentro de um átomo. A camada mais externa do átomo é conhecida como camada de valência.
Os elétrons nesta camada de valência são os que formam ligações com os átomos vizinhos. Tais ligações são chamadas de ligações covalentes. A maioria dos condutores tem apenas um elétron na camada de valência. Os semicondutores, por outro lado, normalmente têm quatro elétrons em sua camada de valência.
No entanto, se os átomos próximos forem feitos da mesma valência, os elétrons podem se ligar aos elétrons de valência de outros átomos. Sempre que isso acontece, os átomos se organizam em estruturas cristalinas. Fabricamos a maioria dos semicondutores com esses cristais, principalmente com cristais de silício.
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