Lição de casa da aula: Semicondutores Puros Física • 9º Ano

Nesta atividade, nós vamos praticar a descrever as ligações elétricas em materiais semicondutores puros.

Questão 1

Em um semicondutor puro a uma temperatura de 320 K, o número de elétrons livres no semicondutor é 𝑛. A temperatura do semicondutor é aumentada para 420 K. Qual das opções a seguir descreve corretamente como 𝑛 muda? O semicondutor está em equilíbrio térmico em ambas as temperaturas.

  • A𝑛 permanece constante.
  • B𝑛 aumenta.
  • C𝑛 diminui.

Questão 2

Os diagramas a seguir mostram uma estrutura de átomos Si. Qual dos diagramas mostra a rede em uma temperatura mais alta?

  • A
  • B
  • CAmbos os diagramas mostram a rede na mesma temperatura.

Questão 3

O diagrama abaixo mostra uma estrutura de átomos Si onde um elétron livre está adjacente a uma vaga. Qual dos diagramas a seguir representa mais corretamente a rede pouco tempo depois?

  • A
  • B
  • C
  • D
  • E

Questão 4

Em um semicondutor puro a uma temperatura de 320 K, a taxa na qual os elétrons no semicondutor se tornam elétrons livres é 𝑛 e a taxa na qual os buracos se formam no semicondutor é 𝑛. A temperatura do semicondutor é reduzida para 280 K. Qual é a razão de 𝑛 para 𝑛? O semicondutor está em equilíbrio térmico em ambas as temperaturas.

Questão 5

Em um semicondutor puro a uma temperatura de 320 K, o número de elétrons livres no semicondutor é 𝑛 e o número de buracos no semicondutor é 𝑛. A temperatura do semicondutor é reduzida para 280 K. Qual é a razão de 𝑛 para 𝑛? O semicondutor está em equilíbrio térmico em ambas as temperaturas.

Questão 6

Em uma rede de átomos de Si, um elétron na camada mais externa de um átomo ganha energia suficiente para se tornar um elétron livre, deixando um vazio na camada. A vaga é então preenchida por um elétron diferente. Qual das alternativas a seguir poderia ser a fonte do elétron que preenche a vaga?

  • AUm elétron ligado de uma camada diferente da camada mais externa do átomo a partir do qual o elétron livre foi produzido
  • BUm elétron ligado a uma camada diferente da camada mais externa de um átomo ligado ao átomo a partir do qual o elétron livre foi produzido
  • CUm elétron ligado da camada mais externa de um átomo ligado ao átomo a partir do qual o elétron livre foi produzido
  • DUm elétron ligado da camada mais externa do átomo a partir do qual o elétron livre foi produzido
  • EOutro elétron livre na rede

Questão 7

Numa estrutura de átomos de Si, um eletrão no nível eletrónico mais externo de um átomo ganha energia suficiente para se tornar um eletrão livre, deixando um espaço vazio no nível. Qual dos seguintes acontecimentos é mais provável ocorrer na estrutura num curto intervalo de tempo após o eletrão se tornar livre?

  • AO eletrão livre e o espaço vazio recombinar-se-ão.
  • BOutro eletrão livre e espaço vazio serão produzidos.

Questão 8

O diagrama mostra uma estrutura de átomos de Si a uma temperatura de 300 K.

Qual dos elementos rotulados no diagrama é um elétron livre?

  • AA
  • BB

Qual é a carga relativa efetiva do elemento rotulado como B?

  • A1
  • B0
  • C+1

Questão 9

Um átomo de Si faz parte de um objeto feito de átomos de Si, conforme mostrado no diagrama. Apenas os elétrons nas camadas mais externas dos átomos são representados individualmente. Quantos elétrons na camada mais externa de um átomo no objeto formam ligações covalentes com átomos adjacentes?

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