Um semicondutor pode ser definido como um material que possui as características e capacidade de conduzir uma pequena quantidade de corrente elétrica. Os semicondutores têm uma resistência muito menor ao fluxo de corrente elétrica em uma direção do que em outra. Componentes eletrônicos, como diodos, transistores e muitas células fotovoltaicas, contêm materiais semicondutores. A condutividade elétrica de um dispositivo semicondutor pode ser controlada em uma ampla faixa, permanentemente ou dinamicamente.
Quais materiais são usados para fazer um semicondutor ?
Existem vários materiais que são usados para fazer um semicondutor . O requisito básico de um semicondutor é que ele não seja um bom condutor de eletricidade, nem deve ser um mau condutor de eletricidade. Suas propriedades podem ser alteradas adicionando ou removendo átomos. Silicon é o material semicondutor mais utilizado. Poucos outros materiais usados na fabricação de semicondutores são germânio, arsenieto de gálio e carboneto de silício.
Como são feitos os semicondutores ?
A fabricação de semicondutores requer experiência e experiência. Os produtos químicos a serem usados precisam ser puros e livres de qualquer impureza. O processo de adicionar impurezas controladas a um semicondutor é conhecido como doping. As bolachas de silício são um ingrediente importante na fabricação de semicondutores.
Processo de fabricação de semicondutores :
Criação de Design / Máscara: Durante esta fase, a função do semicondutor / IC é definida, o circuito elétrico é projetado e uma máscara para fabricação de CI é criada com base no design.
Padronização: Este procedimento é usado para a formação de um padrão de circuito durante vários processos front-end.
Fabricação de Wafer: Durante esta fase, um IC é criado em um substrato de silício (wafer).
Formação de Dispositivo / Formação de Camada de Isolamento de Dispositivo: Uma camada de isolamento de dispositivo (película de óxido de campo) é formada para o isolamento elétrico dos dispositivos.
Formação de dispositivos / formação de transistores: Os transistores são formados nas regiões ativas para controlar o fluxo de elétrons.
Metalização: Dispositivos, como transistores, são interconectados para formar um circuito eletrônico.
Montagem e Teste: Durante esta fase, os chips IC criados durante a fase de fabricação do wafer são encapsulados em pacotes e inspecionados completamente antes de se tornarem produtos concluídos.
Todos os materiais semicondutores como silício, germânio, arsenieto de gálio e carboneto de silício têm uma propriedade única - todos eles têm 4 elétrons em sua órbita mais externa. Todos os 4 elétrons formam ligações covalentes perfeitas com outros quatro átomos criando uma rede para formar cristais. Esses cristais podem parecer um diamante (se o material semicondutor usado for carbono) ou pode parecer uma substância metálica prateada (se o material semicondutor usado for silício).
A maioria dos semicondutores é feita usando silício, já que é abundantemente disponível na terra e é fácil de trabalhar. Quando uma substância "impura", como o boro ou o gálio, é introduzida em pequena quantidade, faz com que o cristal de silício fique instável. Essa instabilidade permite o livre movimento de elétrons. O movimento livre de elétrons causa um desequilíbrio de elétrons. Esse desequilíbrio de elétrons pode gerar uma carga que pode ser uma carga positiva (se houver menos elétrons) ou uma carga negativa (se houver mais elétrons).
Conclusão
O silício é o material semicondutor mais utilizado. Os elétrons são carregados negativamente e os prótons são carregados positivamente enquanto o nêutron não tem carga. O semicondutor funciona devido ao desequilíbrio de elétrons que carregam carga negativa. Este desequilíbrio de elétrons gera positivo (onde há excesso de prótons) e cargas negativas (onde há excesso de elétrons) nas duas extremidades das superfícies do material semicondutor . É assim que um semicondutor funciona.
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