Guia de Semicondutores, Dopagem e Transistores

Definição de Condutores, Isolantes e Semicondutores

• Condutores: São materiais que possuem elétrons livres em sua rede cristalina, permitindo a livre movimentação dessa partícula quando ao material é aplicada uma diferença de potencial.
• Isolantes: São materiais que possuem elétrons fixos ou com baixa mobilidade em sua rede cristalina. Essa característica impede a condução de corrente elétrica.
• Semicondutores: Possuem características intermediárias entre condutores e isolantes. Esses materiais, em seu estado puro, não são bons condutores nem bons isolantes.

O que é o processo de dopagem de semicondutores?

O processo de dopagem consiste em adicionar impurezas a um material semicondutor com o objetivo de garantir a este uma característica eletrônica que facilite a movimentação dos elétrons e, consequentemente, a existência de corrente.

Processo de formação térmica do par elétron-lacuna

O aumento da temperatura fornece energia ao elétron. Se essa temperatura for alta o suficiente, alguns elétrons na camada de valência podem se desprender do átomo, tornando-se elétrons livres e deixando uma lacuna nos lugares que ocupavam.

Transistores: PNP e NPN

Transistor PNP: A sigla PNP é usada para transistores que possuem junção positivo-negativo-positivo. Se for PNP, o sinal de saída do sensor é positivo. Neste modelo de ligação, a carga deve ser ligada entre o cabo de sinal e o negativo.

Transistor NPN: A sigla NPN é usada para transistores que possuem junção negativo-positivo-negativo. Se for NPN, o sinal de saída é negativo. Neste modelo de ligação, a carga deve ser ligada entre o cabo de sinal e o positivo.

Funcionamento do Transistor NPN

Formado por três cristais de silício, sendo dois N e um P (NPN). A junção emissor/base é diretamente polarizada, e a junção base/coletor é inversamente polarizada. Ao polarizar diretamente a junção base/emissor do transistor, um fluxo de elétrons é direcionado da região N para a região P.

Polarização

Junção base-emissor: deve ser polarizada diretamente. A corrente que circula por essas junções será alta e o transistor funcionará na região de saturação.