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Resistividade A A R A Equação 2 Condutividade Elétrica • Metais – bons condutores – 107 (Ω.m)-1 • Isolantes – 10-10 e 10-20 (Ω.m) (Ω m)-1 • Semicondutores – 10-6 e 104 (Ω.m)-1 Condução Eletrônica e Iônica • No interior da maioria do materiais sólidos g a p partir do uma corrente tem origem escoamento dos elétrons, a qual é conhecida como condução eletrônica. eletrônica • Já em outros materiais é possível um movimento liquido de íons í carregados o que p q produz uma corrente, tal fenômeno é chamado de condução iônica. Estrutura da bandas de energia nos sólidos Estrutura da bandas de energia nos sólidos Estrutura da bandas de energia nos sólidos • A Assim i quatros tipos i d de b bandas d são ã possíveis a 0 K. Vazio Vazio Vazio gap gap Vazio gap Ef Vazio Preenchido Ef Preenchido Preenchido Preenchido ESTRUTURA PERFEITA A BAIXA TEMPERATURA MOVIMENTO MOVIMENTO DOS ELÉTRONS A MAIS ALTA TEMPERATURA DOS ELÉTRONS EM UMA ESTRUTURA COM IMPUREZAS Mobilidade Eletrônica • Velocidade de araste Va = µeE µe é chamado de mobilidade eletrônica m2/V.s /V Mobilidade Eletrônica • Sabe-se que um semicondutor do tipo n possui uma concentração p ç eletrônica de 3 x 1018 m-3. Se a velocidade de araste do elétron é de 100 m/s em um campo elétrico de 500 V/m, calcule a condutividade desse material. material Resistividade Elétrica dos Metais 6 8 Ohm-m (10-8 m) Resistivity y, ρ • Em um condutor a resistividade aumenta p , com o com o aumento da temperatura, aumento da quantidade de impurezas e com o aumento da deformação deformação. 5 4 3 2 1 0 . 32 3 + i N % at Ni %Ni % t a at 6 2 1 . 1 1. +2 + u C u dC e Ni rm % o t f a 2 de 1 . +1 u C Cu ” e r “Pu Cu -200 -100 0 T (°C) Semicondutividade • Semicondutores intrínsecos são aqueles que apresentam q p as características de semicondutores com o material puro; • Semicondutores extrínsecos possuem impurezas na sua estrutura eletrônica Semicondutividade si si si si sii sii sii sii sii sii sii sii si si si si campo Semicondutividade si si si si sii sii sii sii sii sii sii sii si si si si campo Semicondutividade Extrínseca do Tipo n si si si si si P si si si si si si si si si si campo Semicondutividade Extrínseca do Tipo p si si si si si B si si si s si s si s si s si si si si campo Variação da condutividade da concentração de portadores com a temperatura Carga elétrica em um campo magnético Efeito Hall Efeito Hall Assim surge uma tensão chamada de Tensão Hall Efeito Hall RH é chamado de coeficiente de Hall Efeito Hall Nos metais onde a condução e feita através de elétrons RH é negativo e tem o valor de: Efeito Hall A mobilidade é: Efeito Hall Dispositivos Semicondutores Diodo J Junção ã p-n − + − + Elétron - − + Buraco + − + − + Barreira de potencial Cargas fixas Cada material é eletricamente neutro Cargas móveis Dispositivos Semicondutores Diodo Dispositivos Semicondutores Diodo Dispositivos Semicondutores Diodo Dispositivos Semicondutores Diodo Dispositivos Semicondutores Diodo Dispositivos Semicondutores Transistor Dispositivos Semicondutores Transistor Transistor Elétron Buraco + − + − + − + Dispositivos Semicondutores Transistor Dispositivos Semicondutores Transistor Dispositivos Semicondutores Ci it IIntegrado Circuito t d Dispositivos Semicondutores Ci it IIntegrado Circuito t d Ci it IIntegrado Circuito t d • E i 1945 17468 válvulas Eniac ál l 1500 relês lê 200 KW • Intel 4004 – tamanho dos transistores 10 µm, nº de transistores 2 mil • Intel 486 - tamanho dos transistores 1 µm, nº de transistores 1 milhão • Core 2 duo -tamanho dos transistores 65 nm, nº de transistores 291 milhões • Intel i7 - tamanho dos transistores 45 nm, nº de transistores 731 milhões PROPRIEDADES DIELÉTRICAS C Capacitância itâ i Di l elétricos Dipolos lét i P l i Polarização ã Polarização Eletrônica Polarização Iônica Polarização por Orientação Efeito dos dielétricos nos capacitores it Tipos de polarização Constante dielétrica x F Frequência ê i V l Valores d de C Constante t t di dielétrica lét i Ferroeletricidade Piezoeletricidade
