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• Os semicondutores são materiais que possuem características de condutividade intermediárias entre isolantes e condutores.
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• Os principais semicondutores utilizados na eletrônica são o silício (Si) e o germânio (Ge).
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• São também utilizados o sulfeto de cádmio (Cds), o arsenieto de gálio (GaAs) e o fosfeto de índio (InP) entre outros.
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• Os átomos de silício e de germânio possuem cada um, 4 elétrons na última camada (camada de valência) e por isso são denominados tetravalentes.
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Tabela Periódica
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Germânio
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Silício
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Representação esquemática dos átomos de Germânio (Ge) e Silício (Si)
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Representação esquemática da estrutura cristalina do Germânio e do Silício
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• Nos cristais de silício e de germânio os átomos estão ligados entre si através de ligações covalentes.
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• Portanto, cada átomo da estrutura cristalina compartilha com seus 4 vizinhos, um elétron, ficando assim com um total de 8 elétrons na última camada.
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• Adicionando-se industrialmente certas impurezas à estrutura do germânio ou do silício é possível fazer com que esses materiais passem a conduzir considerável corrente, como se fossem os metais, dotados de elétrons livres.• DOPAGEM
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Representação simplificada dos átomos de Germánio (Ge); Silício (Si);
Índio (In) e Arsénio (As)
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Índio (In)
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• Índio (In)• 3 elétrons na camada de valência• Trivalentes
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Arsénio (As)
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• Arsénio (As)• 5 elétrons na camada de valência• Pentavalentes
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Cristal semicondutor puro, onde um átomo de Silício foi substituído por
um átomo de Índio
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Cristal semicondutor puro, onde átomo de Silício foi substituído por
um átomo de Arsénio
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COMO ACONTECE A CONDUÇÃO DA CORRENTE NOS TERMINAIS SEMICONDUTORES TIPO “N” E TIPO “P”
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Cargas em um cristal P
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Cargas em um cristal N
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POLARIZAÇÃO DIRETA
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OBSERVAÇÕES
TENSÃO APROXIMADA PARA ROMPER A BARREIRA DE POTENCIAL DA JUNÇÃO P E N
• Si (Silício) ≈ 0,6 V à 0,7 V
• Ge (Germânio) ≈ 0,2 V à 0,3 V
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POLARIZAÇÃO INVERSA
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Si (Silício) ≈ 0,6 V à 0,7 V
Ge (Germânio) ≈ 0,2 V à 0,3 V
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Símbolos e Aparências dos Diodos
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IN4007
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COMPONENTES OPTOELETRÔNICOS
• Estes componentes são resultados da associação de tecnologia eletrônica com a óptica.
• LEDs
• Display de 7 segmentos • Fotodiodos
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LED
• DIODO EMISSOR DE LUZ• Light Emitting Diode• No LED a energia é irradiada na forma de
energia luminosa, que pode estar no espectro visível (luz vermelha, verde etc) ou situada no espectro invisível (infravermelho).
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LED
• Enquanto os diodos comuns são fabricados com silício ou germânio, os LEDs utilizam elementos químicos como gálio, arsênio, fósforo.
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TERMINAL
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FOTODIODO
• É um diodo que conduz corrente (reversamente) quando sofre incidência de luz visível ou não.
• São usados no controle remoto de televisão.
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DIODO ZENER
• Componente que mantém a tensão constante entre seus terminais quando a corrente que circula sobre ele varia. É a peça mais importante dos reguladores de tensão, que são circuitos que mantêm a tensão de carga praticamente constante apesar das grandes variações na tensão de alimentação e/ou da resistência de carga.
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Display Numérico a LEDs
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• Atualmente, o display mais comercializado é o do tipo anodo comum.
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• Relógios digitais, indicadores do canal sintonizado em aparelhos de TV e vídeo, são entre muitas outras aplicações típicas desses conjuntos especiais de LEDs.
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VARACTOR
• Este também chamado de VARICAP ou diodo de sintonia ou ainda diodo de capacitância variável.
• É um diodo que apresenta como característica principal um valor de capacitância entre seus terminais, sendo que este valor pode ser controlado pela tensão reversa a ele aplicada. Este diodo é muito utilizado em receptores de televisão, rádios AM e FM e osciladores.
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VARACTOR
• Quando um diodo é polarizado reversamente sua região de depleção aumenta e em baixa frequência comporta-se como circuito aberto, mas em alta frequência ele pode funcionar como um capacitor.
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Diodo Schottky
• Utilizados em circuitos com altas frequências (aplicações de UHF, VHF, detecção e comutação).
• A tensão de condução destes diodos também é menor (0,25V em vez de 0,7V dos diodos comuns). Por este fato, estes diodos são também utilizados como retificadores em fontes de baixas tensão e largamente utilizados em eletrônica digital.
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Diodo Schottky
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