O silício puro é um semicondutor, o que significa que tem uma condutividade entre a de um condutor e um isolador. Conseguir Condução em silício puro é feito principalmente por aumentando o número de transportadoras de carga livre , elétrons ou orifícios. Aqui está como:

1. Excitação térmica:

* Aumento da temperatura: Ao aquecer o silício, os átomos vibram com mais vigor. Esse aumento da vibração pode quebrar algumas ligações covalentes, liberando elétrons na faixa de condução e criando "buracos" na banda de valência. Este processo, chamado excitação intrínseca , aumenta a condutividade.

2. Doping:

* Adicionando impurezas: A maneira mais eficaz de alcançar a condução no silício puro é através do doping. Isso envolve adicionar quantidades controladas de impurezas à rede de cristal de silício. Essas impurezas podem ser:
* impurezas do doador: Esses átomos têm um elétron de valência extra (por exemplo, fósforo, arsênico). Eles doam um elétron para a treliça de silício, aumentando o número de elétrons livres e criando um semicondutor n-tipo .
* impurezas aceitadoras: Esses átomos têm menos um elétron de valência (por exemplo, boro, alumínio). Eles "aceitam" um elétron da treliça de silício, criando um "buraco" na banda de valência e produzindo um semicondutor do tipo p .

3. Absorção de luz:

* fotocondutividade: O silício puro pode absorver fótons de luz com energia suficiente para quebrar ligações covalentes e criar elétrons e orifícios livres. Este processo, chamado fotocondutividade , aumenta a condutividade do silício na presença de luz.

Pontos de chave:

* Silício puro é um condutor ruim: O silício em sua forma pura possui muito poucos elétrons livres, tornando -o um condutor ruim à temperatura ambiente.
* doping é crucial: Doping com impurezas do doador ou aceitador aumenta drasticamente o número de transportadoras de carga, tornando o silício um semicondutor prático para dispositivos eletrônicos.
* Dependência de temperatura: A condutividade do silício aumenta com a temperatura devido ao aumento da excitação térmica de elétrons.

Aplicações:

A condução no silício é a base para inúmeros dispositivos eletrônicos, incluindo:

* transistores: Os componentes principais da eletrônica moderna.
* diodos: Usado para retificação, comutação e regulamentação de tensão.
* circuitos integrados (ICS): Circuitos complexos construídos nas bolachas de silício.
* células solares: O silício absorve a luz solar para gerar eletricidade.

Deixe -me saber se você tiver mais alguma dúvida sobre silício, semicondutores ou doping!