A condutividade elétrica de um semicondutor varia com a temperatura em um
não linear maneira, diferentemente dos metais onde diminui com o aumento da temperatura. Aqui está um colapso:
1. Semicondutores intrínsecos: *
em baixas temperaturas: * Poucos elétrons têm energia suficiente para se libertar de suas ligações covalentes e se tornarem elétrons de condução.
* A condutividade é muito baixa.
*
à medida que a temperatura aumenta: * Mais elétrons ganham energia térmica suficiente para se libertar, aumentando o número de portadores de carga livre.
* A condutividade aumenta exponencialmente.
*
em temperaturas muito altas: * O número de pares de elétrons se torna tão alto que o semicondutor começa a se comportar como um metal.
2. Semicondutores extrínsecos: *
Semicondutores dopados (N-TYPE ou P-TYPE) têm uma condutividade mais alta do que os semicondutores intrínsecos à temperatura ambiente devido à presença de impurezas.
*
Efeitos de temperatura na condutividade: *
baixas temperaturas: A condutividade se deve principalmente aos átomos dopantes.
*
temperaturas moderadas: A condutividade aumenta com a temperatura à medida que mais elétrons (tipo n) ou orifícios (tipo p) se tornam disponíveis para condução.
*
Altas temperaturas: Os portadores intrínsecos começam a dominar à medida que seu número aumenta exponencialmente, eventualmente excedendo a concentração de dopante. Isso leva a uma diminuição da condutividade, à medida que o material se torna mais como um semicondutor intrínseco.
No geral, a condutividade de um semicondutor aumenta com a temperatura até um determinado ponto e depois começa a diminuir. fatores que afetam a variação: *
tipo de semicondutor: Concentração intrínseca vs. extrínseca, doping e tipo de dopante.
*
Faixa de temperatura: O comportamento é diferente em diferentes temperaturas.
Aplicações da dependência da temperatura: *
Termistores: Dispositivos semicondutores usados para detecção de temperatura.
*
circuitos sensíveis à temperatura: Usado em várias aplicações, como controle da velocidade do motor, sistemas de alarme etc.
Em resumo, a condutividade elétrica de um semicondutor aumenta com a temperatura devido ao aumento do número de portadores de carga livre. No entanto, em altas temperaturas, o efeito dos portadores intrínsecos se torna dominante, levando a uma diminuição da condutividade.
