{"id":17652,"date":"2020-06-16T19:07:24","date_gmt":"2020-06-16T19:07:24","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/o-que-e-semicondutor-propriedades-dos-semicondutores-definicao\/"},"modified":"2020-07-21T15:25:31","modified_gmt":"2020-07-21T15:25:31","slug":"o-que-e-semicondutor-propriedades-dos-semicondutores-definicao","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/pt-br\/o-que-e-semicondutor-propriedades-dos-semicondutores-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 semicondutor &#8211; Propriedades dos semicondutores &#8211; Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">As propriedades dos semicondutores s\u00e3o determinadas pela diferen\u00e7a de energia entre as bandas de val\u00eancia e de condu\u00e7\u00e3o.\u00a0Para entender o que \u00e9 semicondutor, precisamos definir esses termos.\u00a0Dosimetria de Radia\u00e7\u00e3o<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<figure id=\"attachment_26115\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-26115\"><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/silicon-strip-detector-semiconductors.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-26115 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/silicon-strip-detector-semiconductors-300x197.png\" alt=\"detector de tiras de silicone - semicondutores\" width=\"300\" height=\"197\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/silicon-strip-detector-semiconductors-300x197.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-26115\" class=\"wp-caption-text\">Detector de tira de sil\u00edcio Fonte: micronsemiconductor.co.uk<\/figcaption><\/figure>\n<p>Em geral, os\u00a0<strong>semicondutores<\/strong>\u00a0s\u00e3o materiais, inorg\u00e2nicos ou org\u00e2nicos, que t\u00eam a capacidade de controlar sua condu\u00e7\u00e3o, dependendo da estrutura qu\u00edmica, temperatura, ilumina\u00e7\u00e3o e presen\u00e7a de dopantes.\u00a0O nome\u00a0<strong>semicondutor<\/strong>\u00a0vem do fato de que esses materiais t\u00eam uma\u00a0<strong>condutividade el\u00e9trica<\/strong>\u00a0entre a de um metal, como cobre, ouro, etc. e um isolador, como o vidro.\u00a0Eles t\u00eam um\u00a0<strong>gap de energia<\/strong>\u00a0menor que 4eV (cerca de 1eV).\u00a0Na f\u00edsica do estado s\u00f3lido, esse gap de energia ou gap de banda \u00e9 um intervalo de energia entre a banda de val\u00eancia e a banda de condu\u00e7\u00e3o, onde os estados de el\u00e9trons s\u00e3o proibidos.\u00a0Ao contr\u00e1rio dos condutores, os el\u00e9trons em um semicondutor devem obter energia (por exemplo, a partir de radia\u00e7\u00e3o ionizante) para atravessar a folga da banda e alcan\u00e7ar a banda de condu\u00e7\u00e3o.\u00a0<strong>As propriedades dos semicondutores<\/strong>\u00a0s\u00e3o determinadas pela diferen\u00e7a de energia entre as bandas de val\u00eancia e de condu\u00e7\u00e3o.\u00a0Para entender o que \u00e9 semicondutor, precisamos definir esses termos.<\/p>\n<h2>Propriedades dos semicondutores<\/h2>\n<p>Para entender a diferen\u00e7a entre\u00a0<strong>metais<\/strong>\u00a0,\u00a0<strong>semicondutores<\/strong>\u00a0e\u00a0<strong>isoladores el\u00e9tricos<\/strong>\u00a0, precisamos definir os seguintes termos da f\u00edsica do estado s\u00f3lido:<\/p>\n<ul>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Valence-Band-Conduction-Band-Band-Gap.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-26111 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Valence-Band-Conduction-Band-Band-Gap.png\" alt=\"Faixa de Valence - Banda de Condu\u00e7\u00e3o - Lacuna da Banda\" width=\"469\" height=\"324\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Valence-Band-Conduction-Band-Band-Gap.png\" \/><\/a>Valence Band<\/strong>\u00a0.\u00a0Na f\u00edsica do estado s\u00f3lido, a\u00a0<strong>banda de val\u00eancia<\/strong>\u00a0e\u00a0<strong>a banda de condu\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0s\u00e3o as bandas mais pr\u00f3ximas do\u00a0<strong>n\u00edvel de Fermi<\/strong>\u00a0e, assim, determinam a condutividade el\u00e9trica do s\u00f3lido.\u00a0Nos isoladores e semicondutores el\u00e9tricos, a banda de val\u00eancia \u00e9 a faixa mais alta de energias eletr\u00f4nicas na qual os el\u00e9trons est\u00e3o normalmente presentes na temperatura zero absoluta.\u00a0Por exemplo, um\u00a0\u00e1tomo de\u00a0<strong>sil\u00edcio<\/strong>\u00a0possui quatorze el\u00e9trons.\u00a0No estado fundamental, eles s\u00e3o organizados na configura\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica\u00a0<strong>[Ne] 3s\u00a0<sup>2<\/sup>\u00a03p\u00a0<sup>2<\/sup><\/strong>\u00a0.\u00a0Destes,\u00a0<strong>quatro s\u00e3o el\u00e9trons de val\u00eancia<\/strong>, ocupando o orbital 3s e dois dos orbitais 3p.\u00a0A distin\u00e7\u00e3o entre as bandas de val\u00eancia e de condu\u00e7\u00e3o n\u00e3o tem sentido nos metais, porque a condu\u00e7\u00e3o ocorre em uma ou mais bandas parcialmente cheias que assumem as propriedades das bandas de val\u00eancia e de condu\u00e7\u00e3o.<\/li>\n<li><strong>Banda de condu\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0.\u00a0Na f\u00edsica do estado s\u00f3lido, a banda de val\u00eancia e a banda de condu\u00e7\u00e3o s\u00e3o as bandas mais pr\u00f3ximas do n\u00edvel de Fermi e, assim, determinam a condutividade el\u00e9trica do s\u00f3lido.\u00a0Em isoladores el\u00e9tricos e semicondutores, a\u00a0<strong>banda de condu\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0\u00e9 a faixa mais baixa de\u00a0<strong>estados eletr\u00f4nicos vazios<\/strong>\u00a0.\u00a0Em um gr\u00e1fico da estrutura da banda eletr\u00f4nica de um material, a banda de val\u00eancia est\u00e1 localizada abaixo do n\u00edvel de Fermi, enquanto a\u00a0<strong>banda de condu\u00e7\u00e3o<\/strong>\u00a0est\u00e1 localizada acima dela.\u00a0Nos semicondutores, os\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/what-is-electron-properties-of-electron\/\">el\u00e9trons<\/a>\u00a0podem atingir a banda de condu\u00e7\u00e3o quando s\u00e3o\u00a0<strong>excitados<\/strong>\u00a0, por exemplo, por\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/radiation\/ionizing-radiation\/\">radia\u00e7\u00e3o ionizante<\/a>\u00a0(ou seja, devem obter energia maior que o\u00a0<strong><sub>intervalo<\/sub><\/strong><strong>\u00a0E<\/strong>)\u00a0Por exemplo, o diamante \u00e9 um semicondutor de banda larga (\u00a0<sub>gap\u00a0<\/sub>\u00a0E\u00a0= 5,47 eV) com alto potencial como material de dispositivo eletr\u00f4nico em muitos dispositivos.\u00a0Por outro lado, o germ\u00e2nio possui uma pequena energia de gap de banda (\u00a0<sub>gap<\/sub>\u00a0E\u00a0= 0,67 eV), que requer a opera\u00e7\u00e3o do detector em temperaturas criog\u00eanicas.\u00a0A distin\u00e7\u00e3o entre as bandas de val\u00eancia e de condu\u00e7\u00e3o n\u00e3o tem sentido nos metais, porque a condu\u00e7\u00e3o ocorre em uma ou mais bandas parcialmente cheias que assumem as propriedades das bandas de val\u00eancia e de condu\u00e7\u00e3o.<\/li>\n<li><strong>Band Gap<\/strong>\u00a0.\u00a0Na f\u00edsica do estado s\u00f3lido, o\u00a0<strong>gap de energia<\/strong>\u00a0ou o\u00a0<strong>gap de banda<\/strong>\u00a0\u00e9 um intervalo de energia entre a banda de val\u00eancia e a banda de condu\u00e7\u00e3o, onde os estados dos el\u00e9trons s\u00e3o proibidos.\u00a0Ao contr\u00e1rio dos condutores, os el\u00e9trons em um semicondutor devem obter energia (por exemplo, a partir de radia\u00e7\u00e3o ionizante) para atravessar a folga da banda e alcan\u00e7ar a banda de condu\u00e7\u00e3o.\u00a0<strong>As folgas de banda<\/strong>\u00a0s\u00e3o naturalmente diferentes para diferentes materiais.\u00a0Por exemplo, o diamante \u00e9 um semicondutor de banda larga (\u00a0<sub>gap\u00a0<\/sub>\u00a0E\u00a0= 5,47 eV) com alto potencial como material de dispositivo eletr\u00f4nico em muitos dispositivos.\u00a0Por outro lado, o germ\u00e2nio possui uma pequena energia de gap de banda (\u00a0<sub>gap<\/sub>\u00a0E\u00a0= 0,67 eV), que requer a opera\u00e7\u00e3o do detector em temperaturas criog\u00eanicas.<\/li>\n<li><strong>N\u00edvel Fermi<\/strong>\u00a0.\u00a0O termo &#8220;n\u00edvel de Fermi&#8221; vem das\u00a0<strong>estat\u00edsticas<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>Fermi-Dirac<\/strong>\u00a0, que descrevem uma distribui\u00e7\u00e3o de part\u00edculas sobre os estados de energia em sistemas que consistem em f\u00e9rmions (el\u00e9trons) que obedecem ao\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/atomic-theory\/pauli-exclusion-principle\/\">princ\u00edpio de exclus\u00e3o de Pauli<\/a>\u00a0.\u00a0Como eles n\u00e3o podem existir em estados de energia id\u00eanticos, o n\u00edvel de Fermi \u00e9 o termo usado para descrever o topo da cole\u00e7\u00e3o de\u00a0<strong>n\u00edveis de energia eletr\u00f4nica<\/strong>\u00a0na\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-temperature-physics\/absolute-zero-temperature\/\">temperatura zero absoluta<\/a>\u00a0.\u00a0O\u00a0<strong>n\u00edvel Fermi<\/strong>\u00a0\u00e9 a superf\u00edcie do\u00a0<strong>mar Fermi<\/strong>no zero absoluto, onde nenhum el\u00e9tron ter\u00e1 energia suficiente para subir acima da superf\u00edcie.\u00a0Nos metais, o n\u00edvel de Fermi est\u00e1 na banda de condu\u00e7\u00e3o hipot\u00e9tica, dando origem a el\u00e9trons de condu\u00e7\u00e3o livre.\u00a0Nos semicondutores, a posi\u00e7\u00e3o do n\u00edvel de Fermi est\u00e1 dentro do gap, aproximadamente no meio do gap.<\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/extrinsic-doped-semiconductor-p-type-acceptor.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-26108 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/extrinsic-doped-semiconductor-p-type-acceptor.png\" alt=\"extr\u00ednseco - semicondutor dopado - tipo p - aceitador\" width=\"569\" height=\"392\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/extrinsic-doped-semiconductor-p-type-acceptor.png\" \/><\/a>Par de orif\u00edcio de el\u00e9tron<\/strong>\u00a0.\u00a0No semicondutor,\u00a0<strong>portadores de carga livre<\/strong>\u00a0s\u00e3o\u00a0<strong>el\u00e9trons<\/strong>\u00a0e\u00a0<strong>buracos de<\/strong>\u00a0el\u00e9trons (pares el\u00e9tron-buraco).\u00a0El\u00e9trons e orif\u00edcios s\u00e3o criados por\u00a0<strong>excita\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons<\/strong>\u00a0da banda de val\u00eancia para a banda de condu\u00e7\u00e3o.\u00a0Um buraco de el\u00e9tron (geralmente chamado simplesmente de buraco) \u00e9 a falta de um el\u00e9tron em uma posi\u00e7\u00e3o em que um poderia existir em um\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/atom-properties-of-atoms\/\">\u00e1tomo<\/a>ou estrutura at\u00f4mica.\u00a0\u00c9 um dos dois tipos de portadores de carga respons\u00e1veis \u200b\u200bpela cria\u00e7\u00e3o de corrente el\u00e9trica em materiais semicondutores.\u00a0Como em um \u00e1tomo ou treli\u00e7a de cristal normal, a carga negativa dos el\u00e9trons \u00e9 balanceada pela carga positiva dos n\u00facleos at\u00f4micos, a aus\u00eancia de um el\u00e9tron deixa uma carga l\u00edquida positiva na localiza\u00e7\u00e3o do buraco.\u00a0Buracos carregados positivamente podem se mover de \u00e1tomo para \u00e1tomo em materiais semicondutores \u00e0 medida que os el\u00e9trons deixam suas posi\u00e7\u00f5es.\u00a0Quando um el\u00e9tron se encontra com um buraco, eles se recombinam e esses transportadores livres desaparecem efetivamente.\u00a0A recombina\u00e7\u00e3o significa que um el\u00e9tron que foi excitado da banda de val\u00eancia para a banda de condu\u00e7\u00e3o volta ao estado vazio na banda de val\u00eancia, conhecido como orif\u00edcios.<\/li>\n<\/ul>\n<p>A condutividade de um semicondutor pode ser modelada em termos da\u00a0<strong>teoria da banda dos s\u00f3lidos<\/strong>\u00a0.\u00a0O modelo de banda de um semicondutor sugere que, a temperaturas comuns, existe uma possibilidade finita de que os el\u00e9trons possam alcan\u00e7ar a banda de condu\u00e7\u00e3o e contribuir para a condu\u00e7\u00e3o el\u00e9trica.\u00a0No semicondutor, portadores de carga livre (pares el\u00e9tron-buraco) s\u00e3o criados por excita\u00e7\u00e3o de el\u00e9trons da banda de val\u00eancia para a banda de condu\u00e7\u00e3o.\u00a0Essa excita\u00e7\u00e3o deixou um buraco na banda de val\u00eancia que se comporta como carga positiva e um par el\u00e9tron-buraco \u00e9 criado.\u00a0\u00c0s vezes, os buracos podem ser confusos, pois n\u00e3o s\u00e3o part\u00edculas f\u00edsicas da maneira que os el\u00e9trons s\u00e3o, mas sim a aus\u00eancia de um el\u00e9tron em um \u00e1tomo.\u00a0<strong>Os furos podem se mover de \u00e1tomo para \u00e1tomo<\/strong>\u00a0em materiais semicondutores \u00e0 medida que os el\u00e9trons deixam suas posi\u00e7\u00f5es.<\/p>\n<h2><span>Excita\u00e7\u00e3o Eletr\u00f4nica em Semicondutores<\/span><\/h2>\n<p><strong><span>A energia para a excita\u00e7\u00e3o<\/span><\/strong><span>\u00a0pode ser obtida de diferentes maneiras.<\/span><\/p>\n<h3><span>Excita\u00e7\u00e3o T\u00e9rmica<\/span><\/h3>\n<p><span>Pares de el\u00e9tron-buraco tamb\u00e9m s\u00e3o constantemente gerados a partir de energia t\u00e9rmica, na aus\u00eancia de qualquer fonte de energia externa.\u00a0A excita\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica n\u00e3o requer nenhuma outra forma de impulso inicial.\u00a0Este fen\u00f4meno ocorre tamb\u00e9m \u00e0 temperatura ambiente.\u00a0\u00c9 causada por impurezas, irregularidade na estrutura ou dopante.\u00a0Depende fortemente do\u00a0<\/span><sub><span>intervalo<\/span><\/sub><span>\u00a0E\u00a0(uma dist\u00e2ncia entre a val\u00eancia e a banda de condu\u00e7\u00e3o), de modo que, no\u00a0<sub>intervalo<\/sub>\u00a0E mais baixo<\/span><span>um n\u00famero de portadores de carga excitados termicamente aumenta.\u00a0Como a excita\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica resulta no ru\u00eddo do detector, \u00e9 necess\u00e1rio um resfriamento ativo para alguns tipos de semicondutores (por exemplo, germ\u00e2nio).\u00a0Os detectores baseados em sil\u00edcio t\u00eam ru\u00eddo suficientemente baixo, mesmo em temperatura ambiente.\u00a0Isso \u00e9 causado pelo grande intervalo de banda de sil\u00edcio (Egap = 1,12 eV), que nos permite operar o detector \u00e0 temperatura ambiente, mas o resfriamento \u00e9 preferido para reduzir o ru\u00eddo.<\/span><\/p>\n<h3><span>Excita\u00e7\u00e3o \u00f3ptica<\/span><\/h3>\n<p><span>Observe que a energia de um \u00fanico f\u00f3ton de espectro de luz vis\u00edvel \u00e9 compar\u00e1vel com essas lacunas de banda.\u00a0F\u00f3tons de comprimento de onda 700 nm &#8211; 400 nm t\u00eam energias de 1,77 eV 3,10 eV.\u00a0Como resultado, tamb\u00e9m a luz vis\u00edvel \u00e9 capaz de excitar el\u00e9trons na banda de condu\u00e7\u00e3o.\u00a0Na verdade, esse \u00e9 o princ\u00edpio dos pain\u00e9is fotovoltaicos que geram corrente el\u00e9trica.<\/span><\/p>\n<h3><span>Excita\u00e7\u00e3o por radia\u00e7\u00e3o ionizante<\/span><\/h3>\n<p><span>Os el\u00e9trons podem alcan\u00e7ar a banda de condu\u00e7\u00e3o quando s\u00e3o\u00a0<\/span><strong><span>excitados por radia\u00e7\u00e3o ionizante<\/span><\/strong><span>\u00a0(ou seja, devem obter energia maior que o Egap).\u00a0Em geral,\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/\"><span>part\u00edculas carregadas pesadas<\/span><\/a><span>\u00a0transferem energia principalmente por:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Excita\u00e7\u00e3o.\u00a0<\/span><\/strong><span>A part\u00edcula carregada pode transferir energia para o \u00e1tomo, elevando os el\u00e9trons para n\u00edveis mais altos de energia.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Ionizacao.\u00a0<\/span><\/strong><span>A ioniza\u00e7\u00e3o pode ocorrer quando a part\u00edcula carregada possui energia suficiente para remover um el\u00e9tron.\u00a0Isso resulta na cria\u00e7\u00e3o de pares de \u00edons na mat\u00e9ria circundante.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Uma vari\u00e1vel conveniente que descreve as propriedades de ioniza\u00e7\u00e3o do meio circundante \u00e9\u00a0<\/span><strong><span>o poder de parada<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0A express\u00e3o cl\u00e1ssica que descreve a perda de energia espec\u00edfica \u00e9 conhecida como\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/stopping-power-bethe-formula\/\"><span>f\u00f3rmula de Bethe<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0Para\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\"><span>part\u00edculas alfa<\/span><\/a><span>\u00a0e\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\">part\u00edculas<\/a>\u00a0mais pesadas,\u00a0<\/span><strong><span>o poder<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>parada<\/strong>\u00a0da maioria dos materiais \u00e9 muito alto para part\u00edculas carregadas pesadas e essas part\u00edculas t\u00eam faixas muito curtas.<\/span><\/p>\n<p><span>Al\u00e9m dessas intera\u00e7\u00f5es, as\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\"><span>part\u00edculas beta<\/span><\/a><span>\u00a0tamb\u00e9m perdem energia pelo processo radiativo conhecido como\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/bremsstrahlung-2\/\"><strong><span>bremsstrahlung<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Da teoria cl\u00e1ssica, quando uma part\u00edcula carregada \u00e9 acelerada ou desacelerada,\u00a0<\/span><strong><span>ela deve irradiar energia<\/span><\/strong><span>\u00a0e a radia\u00e7\u00e3o de desacelera\u00e7\u00e3o \u00e9 conhecida como\u00a0<\/span><strong><span>bremsstrahlung (&#8220;radia\u00e7\u00e3o de frenagem&#8221;)<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>F\u00f3tons (raios gama e raios X) podem ionizar \u00e1tomos diretamente (apesar de serem eletricamente neutros) atrav\u00e9s do efeito Fotoel\u00e9trico e do efeito Compton, mas a ioniza\u00e7\u00e3o secund\u00e1ria (indireta) \u00e9 muito mais significativa.\u00a0Embora seja conhecido um grande n\u00famero de poss\u00edveis intera\u00e7\u00f5es, existem tr\u00eas mecanismos principais de intera\u00e7\u00e3o com a mat\u00e9ria.<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/photoelectric-effect\/\"><span>Efeito fotoel\u00e9trico<\/span><\/a><\/strong><\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/compton-scattering\/\"><span>Efeito Compton<\/span><\/a><\/strong><\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/pair-production\/\"><span>Produ\u00e7\u00e3o de pares<\/span><\/a><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Em todos os casos, uma part\u00edcula de radia\u00e7\u00e3o ionizante deposita uma parte de sua energia ao longo de seu caminho.\u00a0As part\u00edculas que passam pelo detector ionizam os \u00e1tomos do semicondutor, produzindo os\u00a0<\/span><strong><span>pares el\u00e9tron-buraco<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Por exemplo, a espessura t\u00edpica do\u00a0<\/span><strong><span>detector<\/span><\/strong><span>\u00a0de\u00a0<strong>sil\u00edcio<\/strong>\u00a0\u00e9 de cerca de 300 \u00b5m, de modo que o n\u00famero de pares de el\u00e9trons-buraco gerados pela part\u00edcula ionizante m\u00ednima (MIP) que passa perpendicularmente ao detector \u00e9 de cerca de\u00a0<\/span><strong><span>3,2 x 10\u00a0<\/span><sup><span>4<\/span><\/sup><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Este valor \u00e9 menor em compara\u00e7\u00e3o com o n\u00famero total de portadores livres no semicondutor intr\u00ednseco de uma superf\u00edcie de 1 cm\u00a0<\/span><sup><span>2<\/span><\/sup><span>\u00a0e a mesma espessura.\u00a0Observe que uma amostra de germ\u00e2nio puro a 20 \u00b0 C cont\u00e9m cerca de 1,26 \u00d7 10\u00a0<\/span><sup><span>21<\/span><\/sup><span>\u00a0\u00e1tomos, mas tamb\u00e9m cont\u00e9m 7,5 x 10\u00a0<\/span><sup><span>11<\/span><\/sup><span>el\u00e9trons livres e 7,5 x 10\u00a0<\/span><sup><span>11<\/span><\/sup><span>\u00a0buracos gerados constantemente a partir\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/internal-energy-thermal-energy\/\"><span>de energia t\u00e9rmica<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0Como pode ser visto, a rela\u00e7\u00e3o sinal \/ ru\u00eddo (S \/ N) seria m\u00ednima.\u00a0A adi\u00e7\u00e3o de 0,001% de ars\u00e9nio (uma impureza) doa um extra de 10\u00a0<\/span><sup><span>15<\/span><\/sup><span>\u00a0electr\u00f5es livres no mesmo volume e a condutividade el\u00e9ctrica \u00e9 aumentada por um factor de 10.000.\u00a0No material dopado, a rela\u00e7\u00e3o sinal \/ ru\u00eddo (S \/ N) seria ainda menor.\u00a0<\/span><strong><span>O resfriamento do semicondutor<\/span><\/strong><span>\u00a0\u00e9 uma maneira de diminuir essa propor\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n<p><span>A melhoria pode ser alcan\u00e7ada com o uso de uma tens\u00e3o de polariza\u00e7\u00e3o reversa na jun\u00e7\u00e3o PN para esgotar o detector de portadores livres, que \u00e9 o princ\u00edpio dos detectores de radia\u00e7\u00e3o com mais sil\u00edcio.\u00a0Nesse caso, a tens\u00e3o negativa \u00e9 aplicada no lado p e positiva no segundo.\u00a0Os furos na regi\u00e3o p s\u00e3o atra\u00eddos da jun\u00e7\u00e3o em dire\u00e7\u00e3o ao contato p e da mesma forma para os el\u00e9trons e o contato n.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Este artigo \u00e9 baseado na tradu\u00e7\u00e3o autom\u00e1tica do artigo original em ingl\u00eas. Para mais informa\u00e7\u00f5es, consulte o artigo em ingl\u00eas. Voc\u00ea pode nos ajudar. Se voc\u00ea deseja corrigir a tradu\u00e7\u00e3o, envie-a para: translations@nuclear-power.com ou preencha o formul\u00e1rio de tradu\u00e7\u00e3o on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradu\u00e7\u00e3o o mais r\u00e1pido poss\u00edvel. Obrigado.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>As propriedades dos semicondutores s\u00e3o determinadas pela diferen\u00e7a de energia entre as bandas de val\u00eancia e de condu\u00e7\u00e3o.\u00a0Para entender o que \u00e9 semicondutor, precisamos definir esses termos.\u00a0Dosimetria de Radia\u00e7\u00e3o Detector de tira de sil\u00edcio Fonte: micronsemiconductor.co.uk Em geral, os\u00a0semicondutores\u00a0s\u00e3o materiais, inorg\u00e2nicos ou org\u00e2nicos, que t\u00eam a capacidade de controlar sua condu\u00e7\u00e3o, dependendo da estrutura qu\u00edmica, &#8230; <a title=\"O que \u00e9 semicondutor &#8211; Propriedades dos semicondutores &#8211; Defini\u00e7\u00e3o\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/pt-br\/o-que-e-semicondutor-propriedades-dos-semicondutores-definicao\/\" aria-label=\"More on O que \u00e9 semicondutor &#8211; Propriedades dos semicondutores &#8211; Defini\u00e7\u00e3o\">Ler mais<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[51],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>O que \u00e9 semicondutor - Propriedades dos semicondutores - Defini\u00e7\u00e3o<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"As propriedades dos semicondutores s\u00e3o determinadas pela diferen\u00e7a de energia entre as bandas de val\u00eancia e de condu\u00e7\u00e3o. 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