INICIAÇÃO À PRÁTICA PROFISSIONAL INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS ELETRICIDADE BÁSICA

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1 INICIAÇÃO À PRÁTICA PROFISSIONAL INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS ELETRICIDADE BÁSICA Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Curso Técnico em Eletrotécnica Materiais semicondutores e junções P-N Diodos semicondutores Características dos diodos. Sequência de conteúdos: 1. Introdução; 2. Diodo ideal; 3. Materiais semicondutores; 4. Níveis de energia; 5. Materiais extrínsecos dos tipos N e P; 6. Diodo semicondutor. Prof.Dorival Rosa Brito1-27. Vitória-ES

2 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Nesta aula Seqüência de conteúdos: 1. Introdução; 2. Diodo ideal; 3. Materiais semicondutores; 4. Níveis de energia; 5. Materiais extrínsecos dos tipos N e P; 6. Diodo semicondutor. Prof.Dorival Rosa Brito2-27.

3 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Introdução A importância da eletrônica: 1. Telecomunicações e entretenimento; 2. Computadores e calculadoras; 3. Sistemas de controle automático; 4. Instrumentação; 5. Eletrônica automotiva; 6. Geração e distribuição de energia; 7. Radar; 8. Circuitos integrados; 9. Entre outros... Capítulo 1 Prof.Dorival Rosa Brito3-27.

4 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Introdução Projeto de circuitos eletrônicos: Um dispositivo eletrônico é um componente que utiliza alguma fonte de energia, tal como tensão elétrica ou luz, para controlar o fluxo da corrente eletrônica. Prof.Dorival Rosa Brito4-27.

5 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Introdução Brev ve históri ia dos se emicondu utores Disponível em: Pesquisa Divulgação Exame de qualificação Prof.Dorival Rosa Brito5-27.

6 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Introdução utores emicondu ia dos se ve históri Brev Prof.Dorival Rosa Brito6-27.

7 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Introdução utores emicondu ia dos se ve históri Brev Prof.Dorival Rosa Brito7-27.

8 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Introdução utores emicondu ia dos se ve históri Brev Prof.Dorival Rosa Brito8-27.

9 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Diodo ideal Símbolo do diodo Curva I D x V D Anodo (A) Catodo (C ou K) Prof.Dorival Rosa Brito9-27.

10 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Diodo ideal Diodo conduzindo Diodo bloqueado Prof.Dorival Rosa Brito10-27.

11 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Diodo ideal Diodo conduzindo Diodo bloqueado Prof.Dorival Rosa Brito11-27.

12 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Materiais semicondutores Resistividade de um material 2 R A Ω cm ρ = = =Ω cm l cm Prof.Dorival Rosa Brito12-27.

13 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Materiais semicondutores Valores típicos de resistividade: Condutor ρ ( ) 6 10 Ωcm cobre Semicondutor ( ) ( ) ρ 50Ωcm germânio ρ Ωcm silício Isolante 12 ρ 10 Ωcm ( mica ) Prof.Dorival Rosa Brito13-27.

14 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Materiais semicondutores Estrutura cristalina do germânio e silício: Prof.Dorival Rosa Brito14-27.

15 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Materiais semicondutores Ligação covalente do átomo de silício. Estrutura atômica do germânio e do silício. Materiais intrínsecos: São semicondutores cuidadosamente refinados para se obter a redução de impurezas a um nível muito baixo são basicamente tão puros quanto permite a tecnologia moderna. Prof.Dorival Rosa Brito15-27.

16 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Níveis de energia Níveis de energia: Quanto mais longe o elétron estiver do núcleo, maior será o estado de energia, e qualquer elétron que tiver deixado seu átomo de origem apresentará um estado de energia maior do que qualquer outro na estrutura atômica. Prof.Dorival Rosa Brito16-27.

17 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Níveis de energia Prof.Dorival Rosa Brito17-27.

18 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Materiais extrínsecos N e P Materiais extrínsecos: Um material semicondutor submetido ao processo de dopagem é chamado de material extrínseco. Antimônio (5 elétrons na camada de valência.) Gálio (3 elétrons na camada de valência.) Prof.Dorival Rosa Brito18-27.

19 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Materiais extrínsecos N e P Material do tipo N: É um material semicondutor dopado com impurezas com cinco elétrons na camada de valência. Prof.Dorival Rosa Brito19-27.

20 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Materiais extrínsecos N e P Material do tipo P: É um material semicondutor dopado com impurezas com 3 elétrons na camada de valência. Prof.Dorival Rosa Brito20-27.

21 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Materiais extrínsecos N e P Fluxo de elétrons versus fluxo de lacunas: Prof.Dorival Rosa Brito21-27.

22 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Materiais extrínsecos N e P Portadores majoritários e minoritários: Em um material do tipo N, o elétron é chamado de portador majoritário, e a lacuna é chamada de portador minoritário; Em um material do tipo P, a lacuna é o portador majoritário, e o elétron é o portador minoritário. Prof.Dorival Rosa Brito22-27.

23 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Materiais extrínsecos N e P Prof.Dorival Rosa Brito

24 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Fabricação do diodo Prof.Dorival Rosa Brito

25 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Diodo semicondutor Junção P-N: Região ou camada de depleção = barreira de potencial Prof.Dorival Rosa Brito25-27.

26 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Diodo semicondutor Sem polarização (V D =0 V): Prof.Dorival Rosa Brito26-27.

27 Aula_29-Materiais-semicondutores-e-junções-P-N Diodo semicondutor Sem polarização (V D =0 V): Prof.Dorival Rosa Brito27-27.