Não há uma única "constante de material" para semicondutores. Em vez disso, os semicondutores são caracterizados por uma variedade de constantes, cada uma descrevendo uma propriedade específica. Algumas das constantes materiais mais importantes para os semicondutores incluem:
Propriedades intrínsecas: *
Energia de bandGAP (por exemplo): Essa é a diferença de energia entre a banda de valência e a banda de condução. Ele determina a energia mínima necessária para excitar um elétron da banda de valência para a banda de condução e, assim, influencia a condutividade elétrica do semicondutor.
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Massa eficaz (M*): Isso representa a massa de um elétron ou orifício na treliça de cristal, que é influenciada pela interação com a rede. Afeta a mobilidade das transportadoras de carga no material.
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constante dielétrica (ε): Isso descreve a capacidade do semicondutor de armazenar energia elétrica. Influencia a capacitância de dispositivos semicondutores.
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mobilidade eletrônica (μn): Isso representa com que facilidade os elétrons podem se mover através do material sob a influência de um campo elétrico.
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Mobilidade de furo (μp): Isso representa com que facilidade os orifícios podem se mover através do material sob a influência de um campo elétrico.
Propriedades extrínsecas: *
Concentração de doping (ND, NA): Isso se refere à concentração de átomos de impureza adicionados ao semicondutor, o que altera sua condutividade.
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Concentração da transportadora (n, p): Isso se refere à concentração de elétrons e orifícios livres no semicondutor. É influenciado pela dopagem e temperatura.
Outras propriedades importantes: *
Índice de Refração (n): Isso descreve a flexão da luz à medida que passa pelo semicondutor e é importante para aplicações ópticas.
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Condutividade térmica (k): Isso descreve a capacidade do material de transferir calor. É importante para gerenciar a dissipação de calor em dispositivos semicondutores.
As constantes materiais específicas de um semicondutor dependem de sua composição, estrutura cristalina e nível de doping.
Exemplo: O silício (SI) possui uma energia de bandGAP de 1,12 eV, uma mobilidade de elétrons de 1350 cm²/vs e uma constante dielétrica de 11,8.
Compreender essas constantes materiais é crucial para projetar e analisar dispositivos semicondutores.
