Question

Em um circuito integrado (CI), a conexão elétrica entre transistores é feita por trilhas de alumínio de 500 nm de comprimento, 100 nm de largura e 50 nm de espessura. a) Determine a resistência elétrica de uma dessas conexões, sabendo que a resistência, em ohms, de uma trilha de alumínio é dada por R = 3 . 10–8 L/A, em que L e A são, respectivamente, o comprimento e a área da seção reta da trilha em unidades do SI. b) Se a corrente elétrica em uma trilha for de 10 μA, qual é a potência dissipada nessa conexão? c) Considere que um determinado CI possua 106 dessas conexões elétricas. Determine a energia E dissipada no CI em 5 segundos de operação. d) Se não houvesse um mecanismo de remoção de calor, qual seria o intervalo de tempo Δ t necessário para a temperatura do CI variar de 300°C? Note e adote: 1nm = 10–9 m Capacidade térmica do CI = 5 . 10–5 J/K Considere que as trilhas são as únicas fontes de calor no CI.

Answer 1

Resposta:

a = 3Ω

b =  3 * 10^-10 W

c =  1,5 * 10^-3 J

d =  50s  

Explicação:

A)( 2 lei de OHM )

R =  3.10^-8 *  500*10^-9 ÷ ( 100 *10^-9  * 50 *10^-9)

R  = 3Ω

B)  P = R * I²

    P = 3 * (10^-5)²

    P = 3 * 10^-10 W

C )    P = Δe/ ΔT

        3 * 10^-10   =   Δe/  5

          3 * 10^-10 * 5  =   Δe  

         1,5  10^-9 = Δe  

E = 10^6 *  1,5  10^-9

E =  1,5 * 10^-3 J

d )  Pm = Q/Δt

     3*10^-4 = | CCi * ΔΦ| / Δt

       3*10^-4 = | 5 * 10^-5 * 300 | / Δt

       Δt = 50s