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19.9 - CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS DE LIGAS COMERCIAIS
Propriedades elétricas e outras propriedades do cobre o tornam o condutor elétrico mais
largamente usado. Cobre de alta condutividade livre de oxigênio (“OFHC”), tendo extremamente
baixos teores de oxigênio e de outras impurezas é produzido para muitas aplicações elétricas.
Alumínio, tendo uma condutividade de apenas igual à metadade daquela do cobre, é também
frequentemente usado como um condutor elétrico. Prata tem uma maior condutividade do que tanto
o cobre quanto o alumínio; entretanto seu uso é restrito por causa do custo.
Ocasionalmente, é necessário melhorar a resistência mecânica de uma liga metálica sem
prejudicar significativamente sua condutividade elétrica. Tanto a constituição de liga por solução
sólida quanto trabalho a frio melhoram a resistência mecânica às expensas de condutividade e,
assim, uma conjugação deve ser feita para essas duas propriedades. Muitas vezes, resistência
mecânica é melhorada pela introdução de uma segunda fase que não tem um efeito tão adverso
sobre a condutividade. Por exemplo, ligas cobre berílio são endurecidas por precipitação; mas
mesmo assim, a condutivdade é reduzida num fator de 5 vezes em relação ao cobre de alta pureza.
Para algumas aplicações, tais como elementos de aquecimento de fornos, uma alta
resistividade elétrica é desejável. A perda de energia por elétrons que são espalhados é dissipada
como energia térmica. Tais materiais devem ter não apenas uma alta resistividade, mas também uma
boa resistência à oxidação em elevadas temperaturas e, naturalmente, uma alta temperatura de
fusão. “Nichrome”, uma liga de níquel-cromo, é comumente empregada em elementos de
aquecimento.
SEMICONDUTIVIDADE
A condutividade elétrica de materiais semicondutores não é tão alta quanto aquela dos
metais; não obstante, eles têm características elétricas singulares que os tornam especialmente úteis.
As propriedades elétricas desses materiais são extremamente sensíveis à presença de
concentrações até mesmo diminutas de impurezas. Semicondutores intrínsecos são aqueles que
nos quais o comportamento elétrico baseia-se na estrutura eletrônica inerente ao material puro.
Quando as características elétricas são ditadas por átomos impurezas, diz-se que o semicondutor é
extrínseco.
19.10 – SEMICONDUÇÃO INTRÍNSECA
Semicondutores intrínsecos são caracterizados pela estrutura de banda eletrônica mostrada
na Figura 19.4d: a 0 K , uma banda de valência completamente preenchida, separada da banda de
condução cheia por uma relativamente estreita lacuna (“gap”) de banda proibida, geralmente menor
do que 2 eV. Os dois semicondutores elementares são o silício (Si) e o germânio (Ge), tendo
energias de lacuna (“gap”) de banda de aproximadamente 1,1 e 0,7 eV, respectivamente. Ambos
são encontrados no Grupo IVA da tabela periódica (Figura 2.6) e são covalentemente ligados. Em
adição, um grande número de materiais semicondutores compostos também exibem comportamento
intrínseco. Um tal subgrupo é formado entre os elementos dos Grupos IIIA e VA, por exemplo,
arsenieto de gálio (GaAs) e antimonieto de índio (InSb); estes são frequentemente chamados