Appunti di Elettronica generale

M

l

+

quando anche

,

aumento aumenta elettrone

probabilità liberi

la che un

si esponenziale

è

e questo aumento

Semiconduttori semiconduttori

i hanno la

Tutti che

a fare con

colonna nella

& stanno

che

atoni

colonna facilmente

creano

covalenti

dei legami che

stabili

molto

sono e

un facilmente

quindi tempora

si dei

semiconduttori possono

↓ anche

essere

binari

compost : del del

GaAs # E gruppo

e uno

uno

composti ternati

o del

parleremo

In sempre

questo casa

silicio Si

%

& - &

la ·

Ore

struttura viene

Più

Fuor afori

con ↑

legati

silicio

di assieme

(tridimensionale

è questa conversione

per

Ma Se

planare

rappresentazione

nel reticolo ...... :"

Ogni Tanto :

elettrone

Salta fuori un S ~

dell'agitazione /

Der via gli

termica Perché atomi

di bra

urtano fre · a

-

uguale

Il è

meccanismo

degli isolanti

quello

a elettoni

di liberi

la nel

concentazione 10 am

è

Silicio ambiente

temperatura

Puro a ni =

alincirc

è

occupado

volume da

Il afono

un

n/3

10

V 5

= , 3

2022 =

Nato an

=

nm/3 quantità di

- atomi

cm3

contenuta in a

valore la concentrazion

rispetto questo

a è molto

elettroni

di significa

minster

, ↑

il silivio allo

che puro

stato 2 come

isolante di

percentuale

peresé la

un atomi

elettrone è Jassa

liberano un

Cre semiconduttor

di dei

Il Funzionamento

principio

di quantistico

tipo

e

quantistica sistema

questo con

&

= erdita

-8 elettrone

I che

S ↑

instabile

& ↑ Perche

e -

l'elettrone

a Carica

e una produce

che

Movimento

in

- Campo magnetio a

un ,

&

causa dell'accelerazione che senetz

ende l'elettrone

delle elettromagneticit

perdere

davreble costantemente

energic e

nucleo

collassare nel

via

via l'energia

-

la -

meccanica

Per quantistica

Tuttavia non

scambie mode discreto

può in continuo ma

Si , ,

l'elettrone

quindi au emettere Un

non

ad qualsiasi

energia

magnetico un

Campo ma

definiti

livelli

Solamente a .

m

- -

- ↓

·

- S -

)

I

↑

...

-

delle della è

un'altra quantistica

fisica

Stranezze che

Particella Puntiforme

Per Possiamo

unz grind

~

velocit :

posizione e

conoscere e

evolve la

Possiamo sarete si Situzza

come

le così infatti

ma case stanno

non velocit

può pesizione

conoscere e

si

nes ciò

relocità

Fissata

, certa

insieme una distribuzione probabiliti

di

è

abbiamo

che una

M

&

particella

di

l'evoluzione nel una

tempo di

da

è data funzione stato

una è

y(x t) funzioner

che che

una

, complesso

numero

restituise Un

ti/

14/4 di

è probabilità

densità

una

, danda

è è

y funzione che

una stradinger

regolata dalla di

funzione

Hy j

= Ot dal

anda è che

fatto

caratterizzata

un nel ha

propaga tempo

Si e una

periodo

d'onda y

lunghezza o un

.

A

2

ad elettrone è lunghezza

associata

un una

d'onda è pari a

che :

d

d =

cost

* =

è più

la lungsezz

velocita la

maggiore piccola

è

d'anda un'anda

è possibile confinate

non can

piccola di

pin

dimensione

Una velocità è alta

la sar

più Più ristretta

dandy

& di

lungsezzu conseguent

la e di Spazi

Pottà regione

Si trovater in Una

I se

Di elettrone futuo

ristrett v a

=

è impossibile localizzare

quindi

X e

a

=

l'elettroner

M

↑ semiconduttori

Fisica quantistica per dell'elezione

di

dal nel

vista

Punta del

cristalline

reticolo silicio ci sono

dove

potenziale

delle buche di si trovano

covalenti

legami

·

E a I 5x

Però nella

elettroner

mette

se un

si abbiamo

potenziale

di

Juca v &

visto

come =

ex prò

a

, ovvero state

en

= termich

si agitazione

per

Fermo muove

ma

emez =

2 i

la ha

Temperatur

Fissata Si una

particelle

media della

= + 10m

T =

= = Su

=

piò

elettore Confinato

essere

un non di

piccolo

più sum

spazio

in una silicio distanziati

gli nel

ztomi

M2 sono

di che

significa

5 questo

un ,

l'elettrone pu confinato in

state una

non

di potenziale

singola buca

F

foveté

l'elettore

quindi si mai

non di potenziale

buca

specifies

2 ma

una all'al

Juca

da + Senza

Si una

muove localizzato

essere Pur

e

possa

che avendo sufficienza

energia pef

a

non criamato

cambiare buca questo

e viene

/

teletrasporto

-

anche è ,

chiamato tunnel

effetto

tecnicamenter turmal Er

un

fasser

ci Che

se

come all'elezione

di potenziale

suche

le

passate

l'effetto di è cie

fenomeno

questo quelli

conduzione

di

gli elettoni fo

ovv

termica

Per stuggiscere

agitazione

Che potenziale

di lasciane

alla Guca una

tunnel

libera effetto

per

e

spazio libero eccurato

questo viene

spazio ,

↑ elettone è

I masso effetto

Ce per

Si

Tunnel libero

lascia volta spazia

a sua uno

quindi

Così questa

Si crea

vio

e volta

la Che sua

muve

Si

Cunz a

Pre schematizzato come

essere

Cre positig

caric

una è

del semiconduttore

la che

Stranezza c'è lacuna

elettione libera

per ogni un

volta quindi

Ce si sua

nuove a e

di

abbiamo 2 carica

portatori

di N

impurità p

tipo e

di

I

Durante processo

reticolo

del ·.

Formazione si

delle

Possono aggiungere - D

della

di

impurità atomi periodica

della

colonna tavola

ad (P)

Il fosforo

esempio donotif

di

Limpurita No atomi

tipo

risultante sará

reticlo

Il silicio di

sola

il intrinseco tanto

Cine

come al di silica

di

fanto posto

in trovatero un atono

nella

ha

che

di Configurazione

atomo fosforo

un più silicio

el

in

elettrone rispetto

esterna un del ↑ debolment

L'elettrone più fosforo e

in conduzione

di di

legato diventa

conseguenza

e

↑ elettrone

latomo Che ha perso un

diventa è

ione Positivo che

una non

grado quindi è

di muoversi e

in non

lacuna

una donatrici

delle impurità

La concentrazione

deve essere

- cri-3

↳ Concentrazione

concentazione elettri liberi

di

di afomi liberi

degli elettroni

la Totale

concentrazione

nel silicio di

drogato N

tipo

Na No

1 1in

+

=

↳ di elettroni

la concentrazione

significa che

↑ di donori

alla

simile zcomi

concentrazione

e di

delle impurità

Se inserisce

Si atomi

colonna Il Boro

esempio

terza per

in di accettori

P

↓ impurità atomi

tipo o

degli elettroni

uno

di conduzione Viene e-

.

di &

dalla buca

Catturato ·

·

Potenziale dal

lasciate B

·

boro assumer

così esso

negativ

carica aumenta

e

di

Il lacure

numero f

elettroniche nel

Presenti

reticolo an 3

102 Do

Na -

22 ar

22 di lacune

la concentrazione

Na di

Na

P concentrazione

- simile alla

Pi è

+

= donoti

atomi

mode

c'è

quindi controllate le

per

un di lacune

elettroni

concentrazione e

semiconduttore

ri un nel silicio

aggiunge

si

Se 103

103

N n

= =

allora aspetta

ci si 10'

1015

Na cre : P =

= succeder perché le

questo

Ma non

gli elettroni

lacune aggiunti

e si

vicenda

annullare a 10310

10 -S

Na

p No -

= =

- controllare

quindi mode pui

in questo si

sole

di di

la concentrazione tipo

un

Portatore

di di

Legge azione massa elettroni

di

complessiva

La e

concentazion legge

lacune questa

segue

Elettroni lacune

e casualmente

Si muovono

all'interno di un ↑

quando

semiconduttore

,

essi avvicinano

si rad

l'elettone lacuna

la

occupare di

ed entrambi come

esistete

cessar

di

Portatori processo

questo

Cari S

ricombinazione

Chiama

si di

1) ricombinazioni

vide numero

Sp Stimare elettroni

secondo

a) avvengono

che tre

modo casuale

lacune I

e probabilità

possibili la

N che

Dati posti è

nel No

elettrone Si trovi posto

un

Po G

= probabilità

singolo

il la

Prese cie

posto un

quel

qualsiasi elettroni trovi punto

Si in

e di elettroni

numero

-

= Ne di caselle

>

- numero

di

probabilità nel

lacuna

La trovere una p

singolo è

No

posto qualsiasi

pr Fi

= = -

quindi & lacuna

Proba