A junção p-n é o bloco de construção fundamental da eletrônica. Sobre a junção PN, avalie as seguintes proposições: I - O material do tipo N tem muitos elétrons livres (carregados negativamente) que podem percorrer o material. II - A junção do tipo P tem muitas lacunas livres (carregados negativamente) que podem se mover através do material. III - A junção PN é formada pela união de um semicondutor tipo P e outro tipo N. IV - Na interface de uma junção PN desenvolve-se uma região de depleção com o lado N carregado positivamente e o lado P carregado negativamente. Para a diferença de potencial existente dá-se o nome de barreira de potencial.

Alternativa B - Apenas I, III e IV são verdadeiras

Análise da Questão

Esta questão aborda os fundamentos da física dos semicondutores, especificamente o comportamento das junções PN. Para responder corretamente, precisamos analisar cada proposição individualmente com base nas propriedades dos materiais intrínsecos e dopados.

Desenvolvimento

Vamos examinar ponto a ponto as afirmações apresentadas no enunciado:

• Proposição I: Afirma que o material tipo N possui muitos elétrons livres.
• Correto. Em semicondutores tipo N (Negative), adicionamos impurezas pentavalentes (como fósforo ou arsênio). Isso cria excesso de portadores majoritários negativos, que são os elétrons livres.
• Proposição II: Afirma que o material tipo P possui lacunas carregadas negativamente.
• Incorreto. Embora existam muitas lacunas (buracos) no material tipo P (Positive), elas atuam como portadores de carga positiva. Quando um elétron preenche uma lacuna, a lacuna se move na direção oposta ao elétron, comportando-se como uma carga positiva. Portanto, descrevê-las como "negativamente carregadas" está errado.
• Proposição III: Define a junção PN.
• Correto. Por definição, uma junção PN é criada exatamente pela união física de um cristal semicondutor dopado tipo P com um dopado tipo N.
• Proposição IV: Descreve a região de depleção e a barreira de potencial.
• Correto. Na interface, os elétrons do lado N migram para o lado P (e vice-versa), deixando íons positivos fixos no lado N e íons negativos fixos no lado P. Isso gera uma região de carga espacial (depleção) onde o lado N fica positivo e o lado P negativo, criando uma diferença de potencial chamada barreira de potencial.

Conclusão

Com base na análise técnica:

• A proposição I é verdadeira.
• A proposição II é falsa (lacunas têm carga positiva).
• A proposição III é verdadeira.
• A proposição IV é verdadeira.

Portanto, as proposições corretas são apenas I, III e IV, o que corresponde à alternativa B.