set 08
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História: Semicondutor antes de 1900
Quando pensamos em desenvolvimento tecnológico, logo vem em nossas cabeças a descoberta do transistor por John Bardeen, Walter Houser Brattain e William Bradford Shockley nos Laboratórios da Bell Telephone em dezembro de 1947! Porém pouco se diz como se deu essa descoberta. Afinal, tudo começou em 1947? Quantos neurônios foram “queimados” para construir a base para essa grande descoberta? E algo importante, de quem foram esses neurônios? O que foi implementado antes do transistor? Existia comunicação via rádio antes do transistor? Pensando nessas questões fiz uma breve revisão histórica sobre a utilização de semicondutores antes de 1900 e apresento a você, caro leitor!
Embora as pesquisas em semicondutor não demorassem muito tempo para chegar ao desenvolvimento atual (60 anos de intensas pesquisas), historicamente temos relatos muito antigos, como o de 1833, uma descoberta feita por Michael Faraday que abriu caminho para as pesquisas em semicondutores. Faraday descobriu que o composto sulfito de prata tem um coeficiente negativo de resistência com a temperatura* e esta é uma propriedade típica nos materiais semicondutores. O oposto é verdadeiro para um condutor, pois este tem um coeficiente positivo de resistência. Uma outra contribuição importante para o campo da física de semicondutor foi a descoberta do físico francês, Alexander Edmond Becquerel. Em 1839 Becquerel relatou que tinha observado o efeito fotovoltáico em eletrodos de platina coberto por cloreto de prata ( AgCl), este foi o primeiro dispositivo fotovoltáico relatado, a fotovoltagem foi gerada no contato do semicondutor AgCl com o condutor Ag (prata). A próxima década importante para pesquisa de semicondutores foi a década de 1870, durante esse período o selênio foi a grande descoberta e trouxe muitos avanços para a evolução dos dispositivos.
O desenvolvimento dos dispositivos eletrônicos iniciou-se em 1874, quando Karl Ferdinand Braun construiu um retificador com um cristal de Galena, ou como é comumente conhecido, sulfeto de chumbo (PbS), soldado com um fio metálico**. Braun observou que o fluxo de corrente total foi alterado, passando a depender da polarização da tensão aplicada e das condições da superfície do material, desta forma ele descobriu o caráter assimétrico da condução elétrica entre metais e semicondutores. A primeira observação de efeito fotovoltáico em sistemas contínuos foi feita em 1876 e a substância de semicondutor era novamente o selênio. W. G. Adams, junto com seu estudante R. E. Day investigava as propriedades fotoelétricas do selênio em Cambridge e eles descobriram que se iluminassem uma junção de selênio e platina teriam o efeito fotovoltáico. A partir dessas descobertas surgiram novos dispositivos, e importantes avanços em pesquisas relacionadas com a Física da matéria condensada possibilitaram a construção de aparatos que se tornavam cada vez mais eficientes e com aplicações tecnológicas notáveis.
Em 1883, Charles Edger fritts, um eletricista de Nova York, construiu uma pilha solar de selênio (atualmente as pilhas solares são usadas no lugar das baterias nos instrumentos tais como satélites e calculadoras). Aqui deve ser lembrado que este era o primeiro dispositivo com uma área grande e feito de junção semicondutor-metal; entretanto, era muito ineficiente em converter energia solar em energia elétrica. Embora as observações mais significativas do século XIX viessem durante o período 1870-1885, os semicondutores ainda não tinham recebido nenhuma aplicação com finalidade prática. Após a demonstração de Hertz da existência de ondas eletromagnéticas em 1888, um número grande de cientistas começou há de se envolver com descobertas recentes, e o telegráfo via ondas se tornou uma realidade praticável. Entre elas, Jagadish Chandra Bose era a primeira pessoa à introduzir semicondutores para a recepção de ondas eletromagnéticas.
Assim termina a história do semicondutor no século XIX. A saga do semicondutor começa com o sulfito de prata de Faraday em 1833, e no fim do século incorpora o século seguinte com glória, com aplicação introdutória dos semicondutores para finalidades de Telégrafos via ondas feita por Bose.
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História: Semicondutor a partir de 1900
*O coeficiente negativo de resistência de temperatura diz de uma outra maneira que a resistência à passagem de corrente elétrica do material diminui quando a temperatura aumenta, ou seja, a corrente elétrica aumenta com o aumento da temperatura.
**Desde 1874 é conhecido o efeito retificador do contato de um metal com o material semicondutor de PbS, com a apresentação do diodo de ponta de contato por Braun. Este contato forma a estrutura intrínseca de diodo tipo Schottky, bem como da porta de um transistor MESFET Metal-Semiconductor Field Effect Transistor.
Obs.: Em breve continuarei esse histórico sobre semicondutores, relatarei os acontecimentos a partir de 1900 até os dias atuais!
