Lista de Exercícios IV

Profª Cíntia e Prof. Luiz
Física para Ciência da Computação - FCC
Página 1
LISTA V - Semicondutores
1. Na descrição da teoria de bandas, quais são as exigências essenciais para um sólido ser (a) um metal, (b) um
isolante ou (c) um semicondutor?
2. Por que, num sólido, as bandas permitidas ficam cada vez mais largas quando se passa dos elétrons atômicos
mais internos para os elétrons atômicos mais externos?
3. Analise as duas afirmações seguintes. (a) Em temperaturas suficientemente baixas, o silício deixa de ser um
condutor e torna-se um bom isolante. (b) Em temperaturas suficientemente elevadas, o silício deixa de ser um
semicondutor e torna-se um bom condutor. Discuta o quanto cada afirmação é verdadeira ou falsa.
4. Que outros elementos, além do fósforo, seriam bons candidatos para serem usados como impurezas doadoras?
5. Identifique como sendo do tipo p ou do tipo n, os seguintes semicondutores: (a) Sb em Si; (b) In em Ge; (c) Al
em Ge; (d) P em Si.
6. Que papel faz o “buraco” num semicondutor?
7. Por que um semicondutor do tipo n tem muito mais elétrons que buracos?
8. O que significa dizer que uma junção p-n está polarizada no sentido direto?
9. Explique cada quadrante da curva característica i x V do diodo.
10. O que é um transistor e qual a sua finalidade?
11. Qual a diferença entre um transistor bipolar e um FET? Quais os tipos de FET’s existentes?
12. Explique cada uma das possíveis regiões de operação de um transistor bipolar.
13. Num certo cristal, a mais alta banda de estados ocupados está completamente preenchida. O cristal é
transparente à luz de comprimento de onda maior que 295nm e opaco para comprimentos de onda menor.
Calcule, em elétron-volts, a lacuna entre a banda mais alta ocupada e a banda seguinte (vazia).
14. A largura da banda de energia proibida entre a banda de valência e a banda de condução do diamante é igual a
5,47eV. A) Qual é o comprimento de onda máximo de um fóton capaz de excitar um elétron do topo da banda
de valência até a banda de condução? Em qual região do espectro eletromagnético esse fóton se encontra?
15. Determine o estado (condução e polarização) e a corrente dos diodos D1 (de silício) e D2 (germânio) do circuito
abaixo:
5
V
+ 20V
-
2
1
Vd2
1
Vd1
16. Determine o estado e a corrente dos diodos do circuito abaixo. Todos os diodos são de silício.
2
10V
Vd1
1
+
-
Vd2
1
Vd3
17. Determine o estado e a corrente dos diodos do circuito abaixo. Todos os diodos são de silício. Refaça a análise
substituindo a fonte de 10V por uma de -10V. Refaça a análise substituindo a fonte de 10V do circuito original
por uma de 5V.
Vd1
Vd3 5
1
2
5V
+
-
Vd2
+ 10V
-