Uma pergunta mais delicada seria qual é a finalidade do substrato em um dispositivo semicondutor? e a resposta é que essa é a base sobre a qual você fabrica um chip.
Vamos entender em detalhes o uso de substrato em FET e MOSFET.
Sem um substrato, você não aprenderá o circuito construído nele e usará um dispositivo baseado em fet ou MOSFET; porque eles não podem existir sem o substrato.
Existem dois tipos de substrato
- Tipo P
- Tipo N
Estrutura do transistor:-
Para falar sobre a estrutura do transistor, temos que falar sobre o que é feito. o transistor tem uma parte do metal, que é condutora e onde o terminal da porta está conectado, a parte do óxido que é o isolador, e a parte do semicondutor que pode funcionar nos dois sentidos.
Na verdade, no passado a porta era conectada a uma camada de metal, mas agora é usada como um tipo de silício, chamado silício poli (em resumo, poli). o nome mos, entretanto, é armazenado. Recentemente, os portões são feitos de metal novamente por razões de desempenho.
Avançar para o uso de substrato em FET e MOSFET
Ao olhar a tabela periódica, você verá que existe uma zona metálica, uma zona não metálica e uma zona metálica muito estreita. desta região estreita, o silício (si) e o germânio (ge) têm 4 elétrons de valência e são bons semicondutores.
Quando muitos átomos com quatro elétrons de valência se unem na rede, eles fazem uma ligação covalente com 4 compartilhando seus elétrons com 4 átomos adjacentes e opostos (dessa forma, eles podem preencher a banda de valência com 8 elétrons). porque são todos átomos, a carga na rede é zero. neste estado, os elétrons estão unidos em átomos por uma ligação covalente. semicondutores não são condutores e são considerados puros ou intrínsecos.
Materiais semicondutores intrínsecos podem ser processados para criar elétrons livres. quando o átomo de valenta penta (com 5 elétrons na banda de valência, como o fósforo) é adicionado ao semicondutor, dizemos que estamos dopando o silício em um material do tipo n, uma vez que estão sendo produzidos elétrons com carga negativa.
Isso acontece porque os átomos de fósforo unem-se à rede de silício por meio de ligações covalentes, mas devem liberar os elétrons extras. a rede tem mais prótons do que elétrons, o que a torna carregada positivamente. o número de elétrons livres é proporcional ao número de átomos dopantes.
Também podemos processar silício em material do tipo p, criando partículas carregadas positivamente. o que é esse próton? não, na verdade são a ausência de elétrons, assim como a escuridão é a ausência de luz. deixe-me explicar: ao adicionar um átomo trivalente (com 3 elétrons em uma banda de valência, como o boro), os elétrons desaparecerão da ligação covalente entre o silício e os átomos dopantes.
Vamos chamar isso de buraco. cada vez que os elétrons livres passam pelo buraco, ele salta para dentro dele e preenche a banda covalente. entretanto, sob esta rede, o elétron deve ter saltado de outra ligação covalente (já que não há elétrons livres), o que deixa uma lacuna em outra ligação covalente. portanto, cria-se a ilusão de que o buraco se move da ligação covalente para a ligação covalente e, portanto, é um buraco com carga positiva. a rede tem mais elétrons do que prótons, o que a torna carregada negativamente.
Não se esqueça que para semicondutores puros tipo n ou tipo p, a carga global ainda é zero. carga livre, negativa para elétron ou positiva para buraco, está sendo cancelada por carga positiva ou negativa na rede.
