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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA BACHARELADO EM ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO DISCIPLINA DE PBL – FUNDAMENTOS DA ENGENHARIA TRANSISTORES E SUA APLICAÇÃO NA MINIATURIZAÇÃO ELE- TRÔNICA: BJTS VS MOSFETS KAIO JOSÉ RODRIGUES DO ESPIRITO SANTO CURITIBA - PR 2024 SUMÁRIO 1 INTRODUCAO ............................................................................................................................................. 1 1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA.............................................................................................................. 1 1.2 OBJETIVOS ............................................................................................................................................... 3 1.2.1 Objetivo geral ................................................................................................................................... 3 1.2.2 Objetivos específicos ......................................................................................................................... 3 2 DESENVOLVIMENTO ............................................................................................................................... 3 2.1 TAMANHO DO TRABALHO ............................................................................................................................ 3 2.2 ESPECIFICAÇÕES GERAIS PARA A FORMATAÇÃO DO TEXTO ......................................................................... 3 2.3 EQUAÇÕES ................................................................................................................................................... 3 3 CONCLUSÕES ............................................................................................................................................. 3 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................................................................ 4 1 1 INTRODUÇÃO Os avanços tecnológicos que moldam o mundo moderno são fortemente impulsionados pela microeletrônica, área que se dedica à miniaturização de componentes e circuitos eletrônicos. Nesse contexto, os transistores desempenham um papel essencial, sendo responsáveis pela ope- ração de dispositivos que usamos diariamente, como processadores, smartphones e outros equi- pamentos eletrônicos. A invenção do transistor por William Shockley, em 1951, marcou o início de uma revolução na eletrônica, permitindo o controle e a amplificação de sinais elétricos de forma eficiente. Com o passar do tempo, os transistores evoluíram significativamente, possibilitando a criação de cir- cuitos integrados que hoje integram milhões de transistores em um único chip de silício. Este trabalho propõe uma análise dos transistores bipolares de junção (BJTs) e dos transistores de efeito de campo (MOSFETs), abordando seu funcionamento, os materiais usados em sua fabricação e suas principais aplicações na microeletrônica. Além de destacar sua importância tecnológica, busca-se compreender como esses dispositivos continuam a transformar a ciência e a sociedade. 1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Transistores Bipolares de Junção (BJTs) Os BJTs são dispositivos semicondutores compostos por três camadas: emissor, base e coletor. Seu funcionamento baseia-se no controle da corrente elétrica por meio da tensão aplicada na base, o que os torna ideais para amplificação e chaveamento de sinais. A condução ocorre de- vido à interação entre elétrons e lacunas nos materiais semicondutores, que são dopados para ajustar suas propriedades elétricas (MALVINO, 2011). Transistores MOSFET Os MOSFETs (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistors) utilizam um campo elé- trico para controlar o fluxo de corrente em um canal semicondutor. Sua estrutura inclui uma camada de óxido isolante no gate, o que melhora a eficiência energética e reduz o consumo de energia. Graças a essas características, os MOSFETs são amplamente usados em dispositivos de baixa potência e alta frequência, como smartphones e tablets. Materiais Utilizados Os transistores são fabricados com materiais semicondutores que variam de acordo com suas aplicações: • Silício (Si): Amplamente utilizado por sua abundância e propriedades elétricas ideais. • Germânio (Ge): Material pioneiro nos primeiros transistores devido à sua alta mobili- dade de portadores. • Arseneto de gálio (GaAs): Usado em aplicações de alta frequência, como comunica- ções sem fio. Aplicações dos Transistores Os transistores são onipresentes na tecnologia moderna: • Amplificação de sinais: Usados em rádios, sistemas de som e televisores. • Circuitos digitais: Base dos processadores e dispositivos móveis. • Dispositivos de potência: Controlam grandes correntes em motores e fontes de alimen- tação. • Microeletrônica: Componentes essenciais em chips e processadores que integram bi- lhões de transistores. 1.2 OBJETIVOS Os objetivos deste trabalho visam compreender e explorar os aspectos fundamentais e aplicados dos transistores, com base em seu funcionamento, características e relevância tecno- lógica. São apresentados como metas verificáveis ao longo do desenvolvimento do estudo, es- truturados da seguinte forma: 1.2.1 Objetivo geral Analisar o funcionamento dos transistores e suas aplicações práticas, destacando sua relevância para a microeletrônica e o impacto nas tecnologias contemporâneas. 1.2.2 Objetivos específicos • Investigar o princípio de operação dos transistores bipolares de junção (BJTs), destacando suas características estruturais e funcionais. • Compreender o funcionamento dos transistores de efeito de campo (MOSFETs), com foco em sua eficiência e aplicações práticas. • Identificar e caracterizar os materiais utilizados na fabricação de transistores, ex- plorando as propriedades semicondutoras que os tornam adequados para diferentes apli- cações. • Apresentar as principais aplicações dos transistores, evidenciando sua importância no desenvolvimento de circuitos integrados, dispositivos digitais e sistemas de potência. 2 CONCLUSÕES Os transistores são pilares da eletrônica moderna, permitindo o desenvolvimento de tecnologias cada vez mais compactas, eficientes e indispensáveis no dia a dia. Este trabalho demonstrou como os BJTs e MOSFETs operam, os materiais envolvidos em sua fabricação e as diversas aplicações práticas que tornam esses dispositivos tão relevantes. Com os avanços tecnológicos, pesquisas exploram novos materiais, como grafeno e nanotubos de carbono, para elevar ainda mais a eficiência, reduzindo o tamanho e ampliando as possibili- dades dos transistores no futuro. Esse cenário reforça a importância desses dispositivos para a evolução da ciência e da tecnologia, com impactos positivos em diversos setores. 3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS MALVINO, A.; BATES, D. J. Eletrônica Vol. 1. 7ª ed. São Paulo: AMGH, 2011. AZEVEDO, C. B. Metodologia científica ao alcance de todos. 2ª ed. Barueri: Manole, 2009. transistores bipolares de junção (bjts) - Pesquisar Imagens Transistores MOSFET - Pesquisar Imagens Transístor – Wikipédia, a enciclopédia livre Você pesquisou por Transistor | Eletricidade - Magnetismo https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&ccid=i41YYzwS&id=A9EFDD4AF5833830B6CE6A78356B81780BE0EBE8&thid=OIP.i41YYzwSJKi0KJW0dyrgHQHaEK&mediaurl=https%3a%2f%2fi.ytimg.com%2fvi%2frf-GIy7yjt8%2fmaxresdefault.jpg&cdnurl=https%3a%2f%2fth.bing.com%2fth%2fid%2fR.8b8d58633c1224a8b42895b4772ae01d%3frik%3d6OvgC3iBazV4ag%26pid%3dImgRaw%26r%3d0&exph=720&expw=1280&q=transistores+bipolares+de+jun%c3%a7%c3%a3o+(bjts)&simid=608026117172064718&FORM=IRPRST&ck=8F4892083181905D85FDCDF42B16A07C&selectedIndex=0&itb=0&ajaxhist=0&ajaxserp=0 https://www.bing.com/images/search?view=detailV2&ccid=p87MDjLI&id=91A41293FD371192FDAB5C9E593E16E2489FD151&thid=OIP.p87MDjLIdGgvZV7jNhH-vwHaEK&mediaurl=https%3a%2f%2fi.ytimg.com%2fvi%2fV34yPZFz85Q%2fmaxresdefault.jpg&cdnurl=https%3a%2f%2fth.bing.com%2fth%2fid%2fR.a7cecc0e32c874682f655ee33611febf%3frik%3dUdGfSOIWPlmeXA%26pid%3dImgRaw%26r%3d0&exph=720&expw=1280&q=Transistores+MOSFET+&simid=608018824282258965&FORM=IRPRST&ck=68DE8992CD97801B37C49C75B219BA23&selectedIndex=19&itb=0&ajaxhist=0&ajaxserp=0https://pt.wikipedia.org/wiki/Trans%C3%ADstor https://www.electricity-magnetism.org/?s=Transistor 1 INTRODUÇÃO 1.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA Transistores Bipolares de Junção (BJTs) Transistores MOSFET Materiais Utilizados Aplicações dos Transistores 1.2 OBJETIVOS 1.2.1 Objetivo geral 1.2.2 Objetivos específicos 2 CONCLUSÕES 3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS