Este glossário define os termos técnicos mais importantes apresentados na Aula 23 sobre Dispositivos Semicondutores, com base nas figuras e no conteúdo dos slides, adaptado para o português do Brasil.
Conceitos Fundamentais
Termo
Definição
Elétrons de Valência (Valence Electrons)
Elétrons localizados na camada mais externa de um átomo, que participam das ligações químicas com outros átomos. No silício, são estes elétrons que formam as ligações covalentes na estrutura cristalina.
Silício (Si)
Elemento químico semicondutor, base para a maioria dos dispositivos eletrônicos modernos devido à sua estrutura atômica que permite a dopagem и o controle da sua condutividade.
Ligação química que ocorre através do compartilhamento de pares de elétrons de valência entre átomos. É esta ligação que mantém os átomos de silício unidos em uma estrutura cristalina.
Dopagem
Termo
Definição
Dopagem (Doping)
Processo de adicionar intencionalmente impurezas a um semicondutor intrínseco (puro) para alterar suas propriedades elétricas.
Elétron Livre (Free Electron)
Elétron que não está ligado a nenhum átomo em particular e que, por isso, está livre para se mover através do material, contribuindo para a corrente elétrica. A dopagem com arsênio (As), um elemento pentavalente, introduz elétrons livres no silício.
Lacuna (Hole)
A ausência de um elétron em uma ligação covalente. Comporta-se como uma carga positiva e pode se mover através do material, contribuindo também para a corrente elétrica. A dopagem com boro (B), um elemento trivalente, cria lacunas no silício.
Junção P-N e Diodo
Termo
Definição
Junção P-N
A fronteira entre um material semicondutor do tipo P (com excesso de lacunas) e um material do tipo N (com excesso de elétrons livres). Esta junção é a base do diodo e de muitos outros dispositivos semicondutores.
Região de Depleção (Depletion Area)
Uma zona em torno da junção P-N que fica desprovida de portadores de carga móveis (elétrons e lacunas) devido à recombinação destes na interface. Esta região atua como um isolante.
Anodo (Anode)
O terminal positivo de um diodo, correspondente ao material do tipo P.
Catodo (Cathode)
O terminal negativo de um diodo, correspondente ao material do tipo N.
Aplicação de uma tensão à junção P-N de forma que o terminal positivo da fonte esteja ligado ao material P (anodo) e o negativo ao material N (catodo). Esta configuração reduz a barreira de potencial e a região de depleção, permitindo a passagem de corrente.
Aplicação de uma tensão à junção P-N de forma que o terminal positivo da fonte esteja ligado ao material N (catodo) e o negativo ao material P (anodo). Esta configuração aumenta a barreira de potencial e a largura da região de depleção, bloqueando a passagem de corrente (exceto por uma pequena corrente de fuga).
Fluxo de Elétrons (Electron Flow)
O movimento de elétrons do terminal negativo para o positivo de uma fonte de tensão. Em um diodo em polarização direta, os elétrons fluem do lado N para o lado P.
O sentido da corrente elétrica definido como o fluxo de cargas positivas (do positivo para o negativo). Em um diodo, a seta do símbolo aponta no sentido da corrente convencional em polarização direta.
Uma corrente muito pequena (da ordem de microamperes, μA) que flui através do diodo quando este está em polarização inversa.
Corrente de Fuga (Leakage Current)
A pequena corrente que passa através de um diodo em polarização inversa, causada por portadores de carga minoritários.
Tensão de Limiar (Threshold Voltage)
A tensão mínima (aproximadamente 0.7V para diodos de silício) necessária em polarização direta para que a corrente comece a aumentar significativamente.
Tensão de Avalanche (Avalanche Voltage)
A tensão inversa máxima que um diodo pode suportar antes de entrar em colapso (breakdown) e permitir a passagem de uma grande corrente inversa.
Corrente de Queima (Burn-out Current)
A corrente máxima que o diodo pode conduzir (seja direta ou inversa) antes de ser permanentemente danificado pelo calor.
Aplicações
Termo
Definição
Fonte de Alimentação AC (AC Power Source)
Fonte que fornece uma tensão alternada, que varia sinusoidalmente ao longo do tempo.
Componente que representa o circuito ou dispositivo que consome a energia fornecida pela fonte.
Saída DC Pulsante (Pulsating DC Output)
Resultado da retificação de um sinal AC por um diodo. A tensão e a corrente são sempre positivas (ou nulas), mas o seu valor varia (pulsa) ao longo do tempo.
