Quando os elétrons recebem uma certa quantidade de energia eles se tornam livres e deixam a camada de valência, seguindo para a camada de condução. Essa modificação na forma como o semicondutor conduz corrente pode ser realizada a partir do processo de dopagem, mostrado a seguir.
Dopagem
Os principais elementos semicondutores são o germânio e o silício, além de outros como gálio, índio e arsênio, e seu comportamento, quando em estado de alta pureza, é de não conduzir bem a eletricidade. Para melhorar a condução elétrica de materiais semicondutores é utilizada uma técnica chamada dopagem, onde as superfícies do material são tratadas e combinadas com substâncias diferentes, denominadas impurezas químicas. Ao serem adicionadas ao elemento semicondutor, as impurezas ampliam a capacidade de conduzir corrente elétrica, gerando a formação de compostos cristalinos de maneira controlada que atendam a certas especificações elétricas.
Há dois tipos de impurezas utilizadas em dopagem: as do tipo N e as do tipo P. As do tipo N são o resultado da adição de fósforo ou arsênio ao semicondutor. Como ambos possuem cinco elétrons na camada de valência, ao se formar ligações covalentes entre quatro elétrons, um deles fica livre (elétron livre), se movimenta e gera corrente elétrica. O termo N representa a carga negativa gerada no processo (figura 4).
Figura 4 – Processo de dopagem de silício com fósforo (tipo N).
A impureza do tipo P é produzida pela adição de boro ou gálio ao semicondutor. Ambos possuem três elétrons na camada de valência, criando lacunas quando adicionados ao silício. Há condução de corrente elétrica, mas com a ausência de um elétron gera-se carga positiva, representada pelo P (figura 5).
