SEMICONDUTTORI
Quando si rompe un legame covalente, rimane un buco vero lasciato dall'elettrone che si sgancia, chiamato LACUNA.
La resistività è una proprietà del materiale (metallo) non dipendente dalla geometria del materiale.
- aumenta all'aumentare della Temperatura
- dipende dalla purezza del materiale
Gli elettroni si dispongono in modo da minimizzare gli l'energia di estrazione, la quale è minima nell'orbitale più esterno (più distanteal nucleo).
Quando due atomi si legano, e condividono un elettrone si crea un legame covalente. Per rompere Tale legame serve molta energia. Questo valore di energia è detto ENERGY GAP, e dipende dal semiconduttore. [Eq]
SEMICONDUTTORI INTRINSECI
Sono Tali i semiconduttori che non contengono impurità. A temperatura ambiente, la densità di elettroni liberi vale
ni2 = B · T3 · e(-Eg/kT)
B = Parametro caratteristico del materiale
T = Temperatura in Kelvin
K = Costante di Boltzmann 8,62 · 10-5 eV/K 1,38 · 10-23 J/K
Eg = Energy Gap
Applicando una Tensione ai capi di un semiconduttore intrinseco si genera una corrente elettrica, alla quale contribuiscono sia elettroni che lacune, che ha direzione uguale alla direzione di spostamento delle lacune.
SEMICONDUTTORI DROGATI
L’aggiunta di una piccola percentuale di atomi di altri elementi nel cristallo viene detta drogaggio e rende il materiale: DROGATO.
atomi droganti
accettori: Forniscono una lacuna.Drogaggio di tipo p.
donatori: Forniscono un elettrone.Drogaggio di tipo n.
Legge dell’azione di massa → G Tasso di generazione, ovvero numero di coppie elettrone/lacuna che si generano nell’unità di tempo.
G = f1(T)
→ R Tasso di ricombinazione, ovvero processo tramite il quale un elettrone libero si lega ad un legame covalente vacante
R = n · p · f2(T)
all'equilibrio termodinamico si equivalgono:
G = R <=> n
= pi (T)⁄pi(T) = fi(T)⁄fi(T)
⇒ n·p = hi2 sia per gli intrinseci che per gliestrinseci.
Legge dell’azione di massa
semiconduttori
Tipo N
n ≡ ND
concentrazione donatori
Concentrazione elettroni
p ≡ NA
concentrazione lacune
concentrazione lacune
P ≡ NA
concentrazione accettori
concentrazione lacune
n ≡ N0
concentrazione donatori
Concentrazione elettroni
p = ni2⁄n
n = ni2⁄P = ni2⁄NA
nel caso di drogaggio con un solo tipo (o donatori o accettori)
Compensazione:
In un semiconduttore drogato sia con donatori che con accettori si hacompensazione parziale o totale, che dipende da ND e NA
Se ND > NA ——> materiale di Tipo N.
Per (N0 - NA) >> 2n:
n = N0 - NA
p = n2⁄(N0-NA)
Se ND < NA ——> materiale di Tipo P.
Per NA - N0 >> 2n:
p = NA - N0
n = ni2 ⁄ (NA - N0)
neutralità della carica
q[(N0 + p) - (NA + n)] = 0
TRASPORTO DI CARICA NEI SEMICONDUTTORI
Per T ≫ 0 i portatori si muovono per agitazione termica.
→ spostamento medio nullo
In presenza di un campo elettrico E, al moto termico si sovrappone un moto di deriva nella direzione del campo (verso opposto per gli elettroni e concorde per le lacune).
CORRENTE DI DERIVA
Dovuta alla presenza del campo elettrico
ELETTRONI V = μn · E
v = velocità
μn = mobilità degli elett
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Scarica il documento per vederlo tutto.
Recensioni
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
