Dispositivos e Semicondutores

 Hilton Andrade de Mello e Edmond Intrator

Ao Livro Técnico S/A – Primeira Edição: 1972 – Quarta Edição: 1980

A experiência por nós adquirida, nas Escolas Técnicas de Eletrônica e nas Escolas de Engenharia, tem-nos mostrado uma lacuna que é um dos maiores obstáculos aos que pretendem iniciar o estudo de circuitos utilizando dispositivos semicondutores.

Trata-se da falta de livros que possam ser usados pelas Escolas Técnicas como textos para os seus cursos de Eletrônica. De um lado, existe um grande número de livros “de bolso” que tratam, em poucas páginas, do estudo dos dispositivos semicondutores, limitando-se quase exclusivamente a apresentar esquemas de circuitos. De outro lado, os livros de Engenharia, onde a formulação matemática constitui uma barreira quase intransponível para quem se inicia no assunto.

A nossa idéia foi fazer o presente livro de tal forma que contenha exatamente o que os outros livros não contêm, que é o estudo amplo e detalhado dos dispositivos semicondutores numa linguagem acessível, mas rigorosa. Deste modo, este livro poderá ser usado como livro-texto nas Escolas Técnicas, antecedendo o estudo de outros que se dedicam exclusivamente a circuitos. Temos certeza que o livro também será extremamente útil aos estudantes de Engenharia Eletrônica, para um primeiro contato com os dispositivos semicondutores.

É talvez logo no Cap. 1 que melhor se aplica o que foi dito acima: a dificuldade de expor as características gerais dos semicondutores sem entrar em detalhes matemáticos e sem cair em explicações demasiadamente triviais, que acabam por incutir idéias erradas na mente do estudante. Esperamos ter conseguido uma explanação acessível e correta.

No Cap. 2, é dada ênfase aos três tipos principais de diodos -o diodo retificador, o diodo Zener e o diodo túnel -e ainda são descritos vários tipos de diodos que encontram aplicações nos circuitos práticos. O Cap. 3 focaliza principalmente o transistor bipolar e o transistor de efeito de campo, descrevendo ainda o transistor de unijunção. Procuramos apresentar aplicações típicas de cada componente, sem transformar essa obra numa coletânea de circuitos, já que o número de livros que tratam de circuitos transistorizados é elevado e que, após o estudo desses dois capítulos, o leitor deverá estar bem preparado para assimilá-los.

Os capítulos seguintes e o apêndice apresentam novidades em relação a outros livros. O estudo dos tiristores (Cap. 4) descreve em detalhes o funcionamento, as características e as aplicações dos retificadores controlados de silício, dos triacs e dos diacs. O Cap. 5, Estudo da Optoeletrônica, é dividido entre o estudo das diversas células fotossensíveis, dos diodos emissores de luz e dos displays, largamente utilizados em painéis de controle, computadores, relógios digitais etc.

A descrição dos processos de fabricação de dispositivos semicondutores (Cap. 6) detém-se nos processos modernos, realmente utilizados pelos fabricantes atuais. Quanto ao Capo 7, Microeletrônica, apresenta uma descrição dos princípios dos famosos circuitos integrados (*). Finalmente, no apêndice, são descritos, pela primeira vez, num livro, a utilização e o cálculo de dissipadores de calor para dispositivos semicondutores.

Queremos aqui registrar nosso agradecimento às firmas, nacionais e estrangeiras, que nos forneceram, graciosamente, ou nos autorizaram a reproduzir curvas características e especificações de componentes de sua fabricação, bem como desenhos e esquemas de circuitos extraídos de algumas de suas publicações: IBRAPE, Indústria Brasileira de Produtos Eletrônicos e Elétricos’ S.A.,PHILCO Rádio e Televisão Ltda., MOTOROLA Semiconductor Product. Inc., FAIRCHILD Semiconductor, RCA Corporation, DIALIGHT e HEWLETT PACKARD OptoelectronicsDivision. Sem a colaboração desses fabricantes, não poderíamos ter apresentado muitos dos exemplos práticos, com valores reais, que procuramos incluir para ilustrar o texto. É indispensável também agradecer à Direção do Instituto de Engenharia Nuclear, autorizando-nos a utilizar a publicação IEN-65-2, Dissipadores de Calor para Componentes de Semicondutores, de autoria de Hilton A. de Mello, que, devidamente atualizada e adaptada, constitui o apêndice do livro.

Apresentamos, portanto, o presente trabalho com a esperança de ser útil aos estudantes de Escolas Técnicas e de Escolas de Engenharia, bem como aos professores, na organização de seus cursos. Receberemos, com prazer, críticas e sugestões de todos aqueles que quiserem opinar sobre o livro e gostaríamos de terminar agradecendo a colaboração de todas as pessoas que ajudaram em sua feitura, seja na parte de datilografia, de desenho ou de revisão, seja com sugestões construtivas.

(*)Veja Circuitos Integrados – Hilton Andrade De Mello – Editora Edgard Blucher – 1976

H.A.M. 
E.I.