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compostos do III-V. Os compostos constituidos de elementos de Grupos IIB e VIA também
exibem comportamento semicondutor; esses incluem sulfeto de cádmio (CdS) e telureto de zinco
(ZnTe). À medida que os dois elementos que formam esses compostos se tornam mais largamente
separados em relação às suas posições relativas na tabela periódica, a ligação atômica se torna mais
iônica e a magnitude da lacuna (“gap”) de banda de energia cresce – os materiais tendem a se
tornar mais isolantes. A Tabela 19.2 dá as lacunas de banda para alguns compostos
semicondutores.
Tabela 19.2 – Energias de lacuna (“gap”) de banda, Mobilidades de elétrons e de buracos, e
condutividades elétricas intrínsecas à Temperatura Ambiente para Materiais semicondutores.
(a) Conceito de Buraco
Em semicondutores intrínsecos, para cada elétron excitado para dentro da camada de
condução existirá deixado para trás um elétron faltante numa das ligações covalentes, ou no
esquemada banda, um estado eletrônico vacante na banda de valência, como mostrado na Figura
19.6b. Sob a influência de um campo elétrico, pode-se pensar que a posição desse elétron faltante
dentro da rede cristalina esteja se movendo pelo movimento de outros elétrons de valência que
repetitivamente preenchem a ligação incompleta (Figura 19.10). Este processo é acelerado tratando
um elétron faltante na banda de valência como uma partícula positivamente carregada chamada
buraco (“hole”). Considera-se que umburaco tem uma carga que é da mesma ordem de grandeza
daquela de um elétron, mas de sinal oposto (+ 1,6 x 10 -19 C). Assim na presença de um campo
elétrico, elétrons e buracos excitados se movem em sentidos opostos. Além disso, em
semicondutores tanto elétrons quanto buracos são espalhados por imperfeições de rede.
Figura 19.10 – Modelo de ligação eletrônica de condução elétrica em silício intrínseco: (a) antes da
excitação; (b) e (c) após a excitação (os subsequentes movimentos elétrons livres e buracos em
resposta a um campo elétrico externo).
(b) Condutividade Intrínseca
Uma vez que existem dois tipos de portadores ( elétrons livres e buracos) num
semicondutor intrínseco, a expressão para condução elétrica, Equação 19.8, deve ser modificada
para incluir um termo que leve em conta a contribuição da corrente de buraco. Portanto nós
podemos escrever
σ = n | e | µ e + p | e | µ h (19.13)
onde p é o número de buracos por metro cúbico e µ h é sempre menor do que µ e para
semicondutores. Para semicondutores intrínsecos, cada elétron promovido através da lacuna
(“gap”) de banda deixa para trás um buraco na banda de valência, assim
n = p (19.14)