o condutividade refere-se à capacidade de um material ou substância de passar livremente a corrente elétrica. A condutividade de um material depende fundamentalmente de sua estrutura atômica e molecular. Por exemplo: Cádmio, Boro, Alumínio, Bário.
Um material é condutor quando, ao entrar em contato com um corpo eletricamente carregado, a eletricidade é transmitida a todos os pontos de sua superfície. Um material condutor oferece pouca resistência à passagem de eletricidade. Os elétrons podem fluir livremente através dele porque estão frouxamente ligados aos átomos e podem, portanto, conduzir eletricidade. Os melhores condutores elétricos são os metais.
Embora todos os materiais permitam a condução da corrente elétrica em algum grau, aqueles que o fazem melhor são reconhecidos como condutores, enquanto, pelo contrário, os materiais que não permitem a passagem da eletricidade serão isolantes.
Um material é um semicondutor quando se comporta como condutor ou como isolante, dependendo do campo elétrico em que se encontra. Não é um condutor tão bom quanto um metal, mas não é um isolante.
- Condutores e isolantes
Tipos de semicondutores de acordo com sua pureza
- semicondutores intrínsecos. Quando um material é um semicondutor intrínseco, ele é capaz de transmitir eletricidade em seu estado puro, ou seja, sem impurezas ou outros tipos de átomos em sua estrutura.
- semicondutores extrínsecos. Eles diferem do semicondutor intrínseco porque contêm uma pequena porcentagem de impurezas (elementos trivalentes ou pentavalentes). Uma certa alteração pode ser introduzida na estrutura molecular cristalina do silício ou do germânio para que eles permitam a passagem da corrente elétrica em apenas uma direção. O processo de aplicação de impurezas é chamado de “dopagem”.
- semicondutor tipo N. O material dopante é adicionado para aumentar a quantidade de elétrons livres, permitindo a condução de carga elétrica. No entanto, o semicondutor do tipo N não é um condutor tão bom quanto um corpo de metal condutor.
- semicondutor tipo P. Em vez de adicionar material dopante que aumenta o número de elétrons, adicionam-se ao material átomos trivalentes ou impurezas que, ao se ligarem aos átomos semicondutores, criam buracos (a falta de um elétron). Assim, o material torna-se condutor com carga positiva.
Para que um semicondutor tenha maior condutividade, além de administrar a dopagem, pode-se elevar a temperatura.
Aplicações de materiais semicondutores
Os materiais semicondutores permitiram a criação de dispositivos que substituíram os tubos eletrônicos, gerando uma revolução nas telecomunicações devido ao seu menor tamanho, à redução de energia que seu uso implicava e à redução de custos.
A aplicação mais importante que os materiais semicondutores têm são os diodos. Esses elementos elétricos têm a função de converter corrente alternada em corrente contínua, processo conhecido como retificação. Os diodos também são usados em painéis solares, que convertem energia solar em eletricidade, e como emissores de luz LED.
Exemplos de semicondutores
Elementos
- cádmio (metal)
- Boro (metaloide)
- alumínio (metal)
- Gálio (metal)
- Índio (metal)
- Alemanha (metalóide)
- silício (metalóide)
- Fósforo (não-metal)
- Arsênico (metalóide)
- Antimônio (metalóide)
- Enxofre (não-metal)
- Selênio (não-metal)
- Telúrio (metalóides)
orgânico
- Antraceno
- Naftaleno
- ftalocianina
- hidrocarbonetos polinucleares
- Polímeros