n intrínseco aprox
- Criado por
- Renato Passos, Eng. de Software
- Revisado por
- Renato Passos, Eng. de Software
Última atualização: 18 de abr. de 2026
Sobre esta calculadora
Essa calculadora estima a concentração de portadores intrínsecos (n_i) em semicondutores, usando a fórmula n_i = √(Nc·Nv)·exp(−Eg/2kT). Ela calcula a densidade de portadores livres (elétrons e lacunas) em equilíbrio térmico, considerando a energia de banda proibida (Eg), a temperatura absoluta (T) e constantes físicas fixas.
A fórmula combina a densidade de estados de condução (Nc) e valência (Nv), ajustadas para a temperatura, com o fator exponencial que reflete a energia necessária para excitar portadores. A temperatura afeta diretamente o resultado, pois quanto mais alta a temperatura, maior a excitação térmica e, consequentemente, maior o n_i.
Use essa ferramenta em estudos de materiais semicondutores, como silício ou germânio, para projetos de dispositivos eletrônicos ou simuladores de temperatura. É essencial verificar as unidades de Eg (normalmente em eV) e garantir que Nc e Nv correspondam ao material específico analisado.
A precisão depende da qualidade dos valores de entrada, especialmente do Eg, que varia com a pureza e a estrutura cristalina do material. Em temperaturas extremas (muito baixas ou altas), ajustes experimentais podem ser necessários, já que a fórmula assume um comportamento idealizado.
Perguntas frequentes
Por que a fórmula usa a raiz quadrada de Nc·Nv?
A raiz quadrada representa a média geométrica entre a densidade de estados da banda de condução (Nc) e da banda de valência (Nv), que dependem da estrutura cristalina do material.
Como a temperatura afeta o valor de n_i?
A temperatura influencia o fator exponencial: quanto mais alta a temperatura, maior a excitação térmica, aumentando a concentração de portadores livres.
Posso usar essa fórmula para semicondutores com dopagem?
Não. A fórmula assume material intrínseco (sem dopagem). Em materiais dopados, a concentração de portadores depende da concentração do dopante, não da energia de banda proibida.
Quais unidades devo usar para Eg?
A energia de banda proibida (Eg) deve ser inserida em elétron-volts (eV), enquanto a temperatura (T) deve estar em kelvins (K).