b'\n_START_ARTICLE_\nSemicondutor\n_START_SECTION_\nIntrodu\xc3\xa7\xc3\xa3o\n_START_PARAGRAPH_\nUm fato conhecido na f\xc3\xadsica do estado s\xc3\xb3lido \xc3\xa9 que a condutividade el\xc3\xa9trica \xc3\xa9 devida aos el\xc3\xa9trons em bandas eletr\xc3\xb4nicas parcialmente cheias. A temperaturas suficientemente baixas semicondutores intr\xc3\xadnsecos (sem impurezas em sua estrutura) t\xc3\xaam suas bandas eletr\xc3\xb4nicas completas e comportam-se como isolantes. A condutividade dos semicondutores \xc3\xa0 temperatura ambiente \xc3\xa9 causada pela excita\xc3\xa7\xc3\xa3o de uns poucos el\xc3\xa9trons da banda de val\xc3\xaancia para a banda de condu\xc3\xa7\xc3\xa3o._NEWLINE_\xc3\x89 a quantidade de energia necess\xc3\xa1ria para tirar um el\xc3\xa9tron da banda de val\xc3\xaancia e \'libert\xc3\xa1-lo\' na banda de condu\xc3\xa7\xc3\xa3o que determina se um  s\xc3\xb3lido ser\xc3\xa1 um condutor, semicondutor ou isolante. Para um semicondutor, pela defini\xc3\xa7\xc3\xa3o esta energia (conhecida como "gap" de energia) \xc3\xa9 abaixo dos 4,5 el\xc3\xa9tron-volts (4,5 eV); para isolantes esta energia \xc3\xa9 bem acima desse valor. A temperaturas suficientemente elevadas os semicondutores intr\xc3\xadnsecos se comportam como condutores pois grande quantidade de el\xc3\xa9trons \xc3\xa9 termicamente excitada \xc3\xa0 banda de condu\xc3\xa7\xc3\xa3o. Nos condutores, dada suas distribui\xc3\xa7\xc3\xb5es eletr\xc3\xb4nicas, existem sempre bandas de energia n\xc3\xa3o preenchidas e portanto n\xc3\xa3o existe quantidade m\xc3\xadnima de energia necess\xc3\xa1ria para se excitar os el\xc3\xa9trons \xc3\xa0 condu\xc3\xa7\xc3\xa3o._NEWLINE_Nos semicondutores a condutividade n\xc3\xa3o \xc3\xa9 devida apenas aos el\xc3\xa9trons que conseguiram pular para a banda de condu\xc3\xa7\xc3\xa3o. Os buracos (tamb\xc3\xa9m chamados de lacunas) que eles deixaram na banda de val\xc3\xaancia tamb\xc3\xa9m d\xc3\xa3o contribui\xc3\xa7\xc3\xa3o importante \xc3\xa0 mobilidade el\xc3\xa9trica. T\xc3\xa3o importante que estes buracos s\xc3\xa3o tratados como part\xc3\xadculas reais dotadas de carga positiva, oposta \xc3\xa0 do el\xc3\xa9tron._NEWLINE_Acrescentar pequen\xc3\xadssimas quantidades de impurezas \xc3\xa0 estrutura material de um semicondutor intr\xc3\xadnseco (ou seja, puro) resulta nos semicondutores ditos extr\xc3\xadnsecos. Escolhendo-se adequadamente a impureza produz-se ou um semicondutor ou do tipo N (onde a impureza doa el\xc3\xa9trons \xc3\xa0 rede) ou do tipo P (impureza produz buracos eletr\xc3\xb4nicos, falta de el\xc3\xa9trons, na rede)._NEWLINE_A condutividade de um semicondutor extr\xc3\xadnseco \xc3\xa9 altamente dependente de seu estado eletrost\xc3\xa1tico. Semicondutores extr\xc3\xadnsecos se portam como condutores quando eletricamente neutros a qualquer temperatura. Carregando-se eletricamente estes semicondutores com sinal adequado (positivo no caso N, negativo no cado P), eles transitam quase que instantaneamente ao estado de isolantes el\xc3\xa9tricos. Nos casos eletrost\xc3\xa1ticos complementares (semicondutor N eletricamente negativo, P eletricamente positivo), eles se portam tal como quando neutros, como condutores._NEWLINE_Uma aplica\xc3\xa7\xc3\xa3o direta dos semicondutores extr\xc3\xadnsecos dada a propriedade acima \xc3\xa9 na assim chamada jun\xc3\xa7\xc3\xa3o PN, onde justap\xc3\xb5e-se fisicamente um semicondutor P a um semicondutor N. Tal jun\xc3\xa7\xc3\xa3o permite fluxo de el\xc3\xa9trons, ou corrente el\xc3\xa9trica, apenas em um sentido e n\xc3\xa3o no sentido oposto: constitui um diodo semicondutor em estado s\xc3\xb3lido. Trans\xc3\xadstores s\xc3\xa3o componentes com tr\xc3\xaas terminais onde h\xc3\xa1 internamente duas jun\xc3\xa7\xc3\xb5es semicondutoras fisicamente justapostas: ou PNP ou NPN. O fluxo de corrente atrav\xc3\xa9s da estrutura completa ocorre ou n\xc3\xa3o em acordo com as polaridades aplicadas, e mostra-se particularmente sens\xc3\xadvel \xc3\xa0 intensidade do sinal aplicado ao material semicondutor central, ligado ao terminal conhecido (dado o processo de constru\xc3\xa7\xc3\xa3o) como "base" do transistor. De acordo com as quantidades de dopante nos materiais semicondutores a que se conectam, os outros dois terminais s\xc3\xa3o denominados coletor e emissor do transistor. Um pequeno sinal de corrente \xc3\xa0 base modula uma forte corrente entre o emissor e o coletor: tem-se um amplificador em estado s\xc3\xb3lido. Transistores operam facilmente tamb\xc3\xa9m como chaves eletr\xc3\xb4nicas controladas._NEWLINE_Componentes com maior n\xc3\xbamero de jun\xc3\xa7\xc3\xb5es existem e t\xc3\xaam cada qual suas propriedades el\xc3\xa9tricas espec\xc3\xadficas: nos diacs, triacs e SCRs encontram-se tr\xc3\xaas jun\xc3\xa7\xc3\xb5es semicondutoras.\n_START_SECTION_\nHist\xc3\xb3ria\n_START_PARAGRAPH_\nMichael Faraday, em 1833, apercebeu-se de que a resist\xc3\xaancia do Sulfato de Prata descia com a temperatura, o efeito contr\xc3\xa1rio ao esperado com outros materiais._NEWLINE_Em 1874, Braun descobriu o efeito semicondutor em alguns sulfetos met\xc3\xa1licos. Os primeiros elementos estudados foram o sulfeto de chumbo e o sulfeto de ferro. Em 1878 e 1879 David E. Hughes iniciou pesquisas no efeito semicondutor, a princ\xc3\xadpio como curiosidade, pois foi percebido ao acaso pelo cientista._NEWLINE_Embora Hughes n\xc3\xa3o conhecesse o trabalho de James Clerk Maxwell, descobriu uma maneira de emitir ondas eletromagn\xc3\xa9ticas a partir de semicondutores. Em fun\xc3\xa7\xc3\xa3o de suas experi\xc3\xaancias acabou por inventar o detector eletromagn\xc3\xa9tico por efeito semicondutivo, o diodo._NEWLINE_Em 1929, Walter Schottky, confirmou experimentalmente a exist\xc3\xaancia de uma barreira de pot\xc3\xaancial numa jun\xc3\xa7\xc3\xa3o Metal-Semicondutor. (Heterojun\xc3\xa7\xc3\xa3o, diodo de Schottky)\n_START_SECTION_\nSemicondutores extr\xc3\xadnsecos\n_START_PARAGRAPH_\nOs materiais semicondutores podem ser tratados quimicamente de diferentes maneiras de forma a alterarem as suas caracter\xc3\xadsticas. A combina\xc3\xa7\xc3\xa3o de semicondutores com diferentes tipos de dopagens faz emergir propriedades el\xc3\xa9tricas n\xc3\xa3o observ\xc3\xa1veis quando separados, propriedades muito \xc3\xbateis sobretudo no controlo de correntes el\xc3\xa9tricas._NEWLINE_A dopagem \xc3\xa9 feita utilizando-se elementos diferentes dos que integram a rede semicondutora, usualmente os elementos da coluna III (para semicondutores tipo P) ou da coluna V (para semicondutores tipo N). \xc3\x89 contudo tamb\xc3\xa9m comum o emprego de elementos de outras colunas, incluso a coluna IV, tanto para a obten\xc3\xa7\xc3\xa3o de semicondutores do tipo P como do tipo N._NEWLINE_Caso o tipo de impurezas dopantes seja doadora, isto \xc3\xa9, tem eletr\xc3\xb5es de val\xc3\xaancia "dispostos" a sairem da sua orbital, o tipo do semicondutor \xc3\xa9 N. Isto acontece pois o semicondutor vai ter um excesso de eletr\xc3\xb5es face ao n\xc3\xbamero de buracos (cargas portadoras de sinal contr\xc3\xa1rio ao dos eletr\xc3\xb5es). O excesso de eletr\xc3\xb5es ocorre devido \xc3\xa0 proximidade da banda de energia mais alta da impureza \xc3\xa0 banda de condu\xc3\xa7\xc3\xa3o do semicondutor. Quando o material_NEWLINE_dopante \xc3\xa9 adicionado, este aporta seus el\xc3\xa9trons mais fracamente ligados_NEWLINE_aos \xc3\xa1tomos do semicondutor. Este tipo de agente dopante \xc3\xa9 tamb\xc3\xa9m_NEWLINE_conhecido como material doador j\xc3\xa1 que cede um de seus el\xc3\xa9trons ao_NEWLINE_semicondutor. O prop\xc3\xb3sito da_NEWLINE_dopagem tipo N \xc3\xa9 o de produzir abund\xc3\xa2ncia de el\xc3\xa9trons livres no_NEWLINE_material_NEWLINE_An\xc3\xa1logamente ocorre caso a impureza seja aceitador, isto \xc3\xa9, com as orbitais semi-preenchidas, capazes de aceitar el\xc3\xa9trons. Ir\xc3\xa1 neste caso ocorrer um excesso de buracos face ao n\xc3\xbamero de eletr\xc3\xb5es, pois parte destes em vez de se recombinarem com os buracos, foram aceitados pelas impurezas. Neste caso \xc3\xa9 tipo P. O prop\xc3\xb3sito da_NEWLINE_dopagem tipo-P \xc3\xa9 criar abund\xc3\xa2ncia de lacunas. Por exemplo, uma_NEWLINE_impureza trivalente deixa uma liga\xc3\xa7\xc3\xa3o covalente incompleta, fazendo que, um dos \xc3\xa1tomos vizinhos ceda-lhe um el\xc3\xa9tron completando assim as suas quatro liga\xc3\xa7\xc3\xb5es. Assim os dopantes criam as lacunas._NEWLINE_Cada lacuna est\xc3\xa1 associada com um \xc3\xadon pr\xc3\xb3ximo carregado negativamente, portanto o semicondutor mant\xc3\xa9m-se eletricamente neutro. Entretanto_NEWLINE_quando cada lacuna se move pela rede, um pr\xc3\xb3ton do \xc3\xa1tomo situado na_NEWLINE_posi\xc3\xa7\xc3\xa3o da lacuna se v\xc3\xaa "exposto" e logo se v\xc3\xaa equilibrado por um_NEWLINE_el\xc3\xa9tron. Por esta raz\xc3\xa3o uma lacuna comporta-se como uma carga positiva._NEWLINE_Quando um n\xc3\xbamero suficiente de aceitadores de carga s\xc3\xa3o adicionados, as_NEWLINE_lacunas superam amplamente a excita\xc3\xa7\xc3\xa3o t\xc3\xa9rmica dos el\xc3\xa9trons. Assim, as_NEWLINE_lacunas s\xc3\xa3o os portadores majorit\xc3\xa1rios, enquanto os el\xc3\xa9trons s\xc3\xa3o os_NEWLINE_portadores minorit\xc3\xa1rios nos materiais tipo P._NEWLINE_Os semicondutores (n\xc3\xa3o degenerados) tipo-N t\xc3\xaam o n\xc3\xadvel de Fermi mais pr\xc3\xb3ximo da banda de condu\xc3\xa7\xc3\xa3o, enquanto que os tipo-P, t\xc3\xaam o n\xc3\xadvel de Fermi mais pr\xc3\xb3ximo da banda de val\xc3\xaancia\n_START_SECTION_\nMecanismos de condu\xc3\xa7\xc3\xa3o\n_START_PARAGRAPH_\nTanto eletr\xc3\xb5es como buracos s\xc3\xa3o respons\xc3\xa1veis pelo movimento de cargas. No processo de movimento destas part\xc3\xadculas num semicondutor, na aus\xc3\xaancia de for\xc3\xa7as exteriores, considera-se um movimento aleat\xc3\xb3rio, sendo o valor de velocidade m\xc3\xa9dia destas part\xc3\xadculas nulo, logo n\xc3\xa3o existe corrente el\xc3\xa9trica. Mas quando aplicado um campo el\xc3\xa9trico, aparece uma for\xc3\xa7a, que altera o comportamento cin\xc3\xa9tico das part\xc3\xadculas, ficando-se agora com um movimento n\xc3\xa3o completamente aleat\xc3\xb3rio, mas sim orientado no sentido das linhas do campo el\xc3\xa9trico, no caso dos buracos, ou orientado no sentido oposto, no caso dos eletr\xc3\xb5es._NEWLINE_Definindo mobilidade dos eletr\xc3\xb5es como  e mobilidade dos buracos como , tem-se uma formula para a condutividade do semicondutor._NEWLINE_Com  o m\xc3\xb3dulo da carga do eletr\xc3\xa3o e  as densidades de eletr\xc3\xb5es e de buracos respetivamente.\n_START_SECTION_\nSemicondutores compostos\n_START_PARAGRAPH_\nExistem v\xc3\xa1rios tipos de semicondutores compostos, bin\xc3\xa1rios, tern\xc3\xa1rios e quatern\xc3\xa1rios._NEWLINE_Os semicondutores bin\xc3\xa1rios mais usuais s\xc3\xa3o geralmente feitos com dois elementos do grupo IV, ou como combina\xc3\xa7\xc3\xa3o entre dois elementos dos grupos III e V, ou II e VI._NEWLINE_Os tern\xc3\xa1rios obt\xc3\xaam-se atrav\xc3\xa9s da combina\xc3\xa7\xc3\xa3o de dois bin\xc3\xa1rios com um elemento em comum, e os outros dois pertencendo ao mesmo grupo da Tabela Peri\xc3\xb3dica. Respeitando a f\xc3\xb3rmula:_NEWLINE_ com  entre 0 e 1 e que tem significado de concentra\xc3\xa7\xc3\xa3o relativa do elemento._NEWLINE_Por sua vez, os compostos quatern\xc3\xa1rios, s\xc3\xa3o feitos a partir da combina\xc3\xa7\xc3\xa3o de 4 compostos bin\xc3\xa1rios. De maneira an\xc3\xa1loga aos tern\xc3\xa1rios:_NEWLINE_As aplica\xc3\xa7\xc3\xb5es dos semicondutores compostos s\xc3\xa3o variadas, tais como em LASER e outros dispositivos optoeletr\xc3\xb3nicos.'