UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL MATERIAIS ELÉTRICOS LISTA DE EXERCÍCIOS 02 PROF. PAULO GODOY 1) Estime o valor da energia de gap do Si a uma temperatura de 400K (Resp = 1,10 ev). 2) Um semicondutor intrínseco possui uma condutividade de 250 S/m a 20 C e de 1100 S/m a 100 C. determine o valor de sua energia de gap. (Resp = 0,349 ev) 3) Em CdTe intrinseco qual a fração de corrente correspondente aos elétrons. Considere µ n =0,07 m²/vs e µ p =0,007 m²/vs. (Resp = 90,9%). 4) Em um semicondutor tipo N, o nível de Fermi está 0,1 ev acima de seu valor intrínseco (=E g /2). Se a energia de gap é 1,11 ev, qual a probabilidade de encontrar um elétron na banda de condução a 25 C? (Resp = 2,2.10-8 ). 5) Um capacitor de placas paralelas possui as seguintes propriedades: A CS =2.10-3 m²; d=1.10 - ² m; Va=100 V e ε r =6. Determine: (a) a capacitância. (b) Se existem 10 15 dipolos/m³ qual a polarização? (c) Determine a quantidade de carga superficial nas placas. (d) Repetir (c) considerando ausencia de isolante entre as placas. (Resp: (a)=1,06.10-11 F, (b)= 4,43.10-26 F.m², (c)=1,06.10-9 C, (d)=0,176.10-9 C). 6) Se um isolante possui 10 17 dipolos/m³ e uma polarização de 10-28 F.m², determine a sua permissividade relativa. (Resp = 2,13). 7) Determine o valor do potencial de built-in para uma junção p-n de Si (a T=300K ) se N A =10 24 /m³ e N D =10 21 /m³, n i = 1,45.10 16 /m³. Considere kt 0,026 ev. (Resp = 0,75 ev). 8) Calcule a densidade intrínseca de portadores em um semicondutor a 400K dado que Eg=1.1 ev e n i (300K) = 1,45.10 16 /m³. (Resp = 2,88.10 19 /m³). 9) Calcule a resistência dinâmica de uma junção p-n ideal quando: (a) Va=0,1 V, (b) Va=0,6 V. Assuma I 0 =1 na e V t 0,026 V. (Resp: (a) 550 kω, (b) 0,0024Ω). 10) Calcule a capacitância por unidade de área para uma junção p-n + com as seguintes características: ε s =1,05.10-10 F/m, N eff N A = 10 22 /m³, Vbi=0,7 V e Va = -1 V. (Resp = 2,23.10-4 F/m). 11) Calcule a tensão de breakdown no Si se N A =N D =10 22 /m³, ε s =1,05.10-10 F/m e E CR =0,4.10 8 V/m. (Resp = 105 V).