O documento discute os objetivos e conceitos fundamentais da física dos materiais, incluindo: (1) compreender a estrutura do átomo e suas partículas elementares, (2) reconhecer as características dos materiais condutores, isolantes e semicondutores, (3) compreender os processos de dopagem de semicondutores.

1. FÍSICA DOS MATERIAIS
Ewerton Luiz Costadelle

2. 1.
Objetivos
específicos
▪ Compreender a estrutura do
átomo e suas partículas
elementares.
▪ Reconhecer as características
dos materiais condutores,
isolantes e semicondutores de
eletricidade.
▪ Compreender os processos de
dopagem de semicondutores
com a intenção de produzir
cristais eletricamente
polarizados.

3. 2. Átomo

4. 3.
Materiais
condutores
■ Permitem com facilidade a passagem de corrente elétrica.
■ Os elétrons de valência são fracamente ligados ao átomo,
encontrando grande facilidade para abandonar seus átomos
e se movimentarem livremente no interior dos materiais.
■ O cobre, por exemplo, com somente um elétron na camada
de valência tem facilidade de cedê-lo para ganhar
estabilidade.
■ O elétron cedido torna-se um elétron livre.

5. 4.
Materiais
isolantes
■ São materiais que possuem uma resistividade elétrica muito
alta, bloqueando a passagem da corrente elétrica.
■ Os elétrons de valência estão rigidamente ligados aos seus
átomos, sendo que poucos elétrons conseguem desprender-
se de seus átomos para se transformarem em elétrons livres.
■ Consegue-se um maior efeito isolante nas substâncias
compostas como a borracha, a mica, a baquelite, os
termoplásticos, etc.

6. 5.
Materiais
semicondutores
■ Germânio e silício têm uma camada de valência com quatro
elétrons.
■ Quando os átomos de germânio (ou silício) agrupam-se entre
si, formam uma estrutura cristalina (estrutura ordenada)

7. 6.
Estrutura cristalina
Ligação covalente

8. 7.
Elétron Livre
e Lacuna

9. 8.
Dopagem
com Fósforo

10. 9.
Dopagem
com Boro