Che cosa e un semiconduttore drogato?

Domanda di: Elga Giordano  |  Ultimo aggiornamento: 25 gennaio 2022
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Semiconduttori drogati. La struttura di un semiconduttore intrinseco viene alterata dall'aggiunta di impurità caratterizzate da atomi pentavalenti o trivalenti che causano una variazione delle proprietà elettriche dei semiconduttori; essi vengono chiamati semiconduttori drogati.

Perché si effettua il drogaggio?

Processo di introduzione di quantità controllate di atomi estranei o impurezze in un cristallo semiconduttore puro al fine di alterare le concentrazioni dei portatori di carica e modificare le sue proprietà elettriche.

Perché si drogano i semiconduttori?

Quest'operazione è detta drogaggio (doping) ed i semiconduttori così ottenuti sono denominati semiconduttori drogati o semiconduttori estrinseci. Solitamente si droga soprattutto per aumentare la conducibilità del semiconduttore.

Che proprietà ha un semiconduttore?

I semiconduttori sono materiali che hanno una resistività (o anche una conducibilità) intermedia tra i conduttori e gli isolanti, la cui conducibilità dipende in modo diretto dalla temperatura.

Che cosa sono i materiali semiconduttori?

I materiali semiconduttori presentano valori di conducibilità intermedi tra i due valori estremi, relativi ai buoni conduttori, come il rame, ed i buoni isolanti, come il quarzo. I materiali semiconduttori più usati nella tecnologia elettronica sono il silicio, il germanio e l'arseniuro di gallio.

Semiconduttori 04 || Drogaggio



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Che elementi sono i semiconduttori?

I semiconduttori sono sostanze che presentano caratteristiche di conduttività elettrica intermedia tra quella dei conduttori e quella degli isolanti. Sono semiconduttori materiali come il silicio, il germanio e composti come l'arseniuro di gallio.

Come si realizza un semiconduttore di tipo N?

I semiconduttori di tipo n sono semiconduttori drogati (drogaggio) mediante l'inserimento nel nel reticolo cristallino di silicio di di germanio di un elemento drogante pentavalente esterno (es. arsenico). Un atomo di arsenico è composto da 5 elettroni di valenza contro i 4 elettroni del silicio e del germanio.

Come funziona il semiconduttore?

I Semiconduttori intrinseci

Ogni elettrone che passa dalla banda di valenza alla banda di conduzione, lascia un livello vuoto definito lacuna. Nei semiconduttori descritti sin qui, le cariche sono quelle fornite esclusivamente dagli atomi del semiconduttore stesso. si chiama conduttività del materiale.

Come si droga un semiconduttore?

Riferendosi al silicio, il semiconduttore più utilizzato, che è composto da atomi tetravalenti, il drogaggio di tipo n avviene mediante l'utilizzo di elementi del 5º gruppo (tradizionale) della tavola degli elementi, tra i più utilizzati nel campo dei semiconduttori vi sono: il fosforo, l'arsenico e l'antimonio.

Quali elementi della tavola periodica si comportano da semiconduttori e vengono impiegati per la costruzione dei dispositivi elettronici?

Quali elementi della tavola periodica si comportano da semiconduttori e vengono impiegati per la costruzione dei dispositivi elettronici? Il silicio, che ha ormai quasi completamente sostituito il germanio , è il principale semiconduttore impiegato nei dispositivi elettronici.

Perché il drogaggio fa diminuire la resistività?

Con il termine drogaggio intendiamo l'operazione di aumento della concentrazione di elettroni liberi (drogaggio di tipo n) o delle lacune (drogaggio di tipo p), causando in tal modo una forte diminuzione della resistività del semiconduttore.

Cosa si intende per drogaggio di tipo pe di tipo N?

Drogaggio del Si con P (fosforo) DROGAGGIO tipo N

Il numero degli elettroni eccedenti si somma a quello degli elettroni già esistenti nel semiconduttore puro, per cui avremo più elettroni n (cariche maggioritarie) che lacune p ( cariche minoritarie ).

Perché l'atomo pentavalente e detto donatore e l'atomo trivalente e detto Accettore?

Nel materiale semiconduttore potrebbero essere inseriti atomi trivalenti come boro, alluminio, gallio e indio chiamati anche atomi accettori (perchè l'esistenza di un legame incompleto comporta la disponibilità ad accogliere un elettrone esterno all'atomo).

Che cos'è la corrente di diffusione?

Questo moto di cariche si traduce in una corrente, chiamata corrente di diffusione, che ha la stessa direzione del gradiente di concentrazione dei portatori di carica, ma verso opposto poiché, in generale, è un fenomeno atto a ristabilire lo stato di equilibrio del materiale.

Che cosa sono gli elettroni di valenza?

Gli elettroni di valenza sono gli elettroni di un atomoal più alto livello di energia (il guscio più esterno nel modello atomico di Bohr).

Chi produce semiconduttori?

Taiwan è il primo produttore mondiale di chip

In questa a essere leader è Taiwan , che ha 60% del mercato, seguita con il 19% dalla Sud Corea. Le aziende più importanti, quasi monopoliste, sono Tsmc e Samsung. Aziende che superano anche il colosso americano Intel.

Perché il silicio è un semiconduttore?

Il silicio ha un livello di energia di gap intermedio, rendendolo così un semiconduttore. Questa energia di gap può essere superata tramite un aumento della temperatura, favorendo così la conducibilità.

Cosa sono le lacune nei semiconduttori?

In elettronica la lacuna elettronica, chiamata anche semplicemente lacuna, è, insieme all'elettrone, uno dei due portatori di carica che contribuiscono al passaggio di corrente elettrica nei semiconduttori.

Che tipo di legame formano gli atomi di semiconduttore?

In questi cristalli gli atomi formano tra loro legami covalenti ciascuno dei quali è realizzato con due elettroni di valenza, provenienti da due atomi contigui. Poiché gli atomi di germanio e di silicio hanno quattro elettroni di valenza, ciascun atomo nel cristallo è legato a quattro vicini.

Quali sono i portatori di carica nei semiconduttori?

Nei semiconduttori, la carica elettrica è trasportata da elettroni e lacune. I portatori di carica più abbondanti si dicono maggioritari; essi sono gli elettroni nei semiconduttori a drogaggio di tipo n, e le lacune in quelli a drogaggio di tipo p.

Quanti tipi di drogaggio esistono?

Esistono due tipi di drogaggio che danno vita ai semiconduttori di tipo n e ai semiconduttori di tipo p.

Quando si verifica il breakdown di una giunzione PN?

Il breakdown a valanga insorge in una giunzione p-n quando si raggiungono determinati valori di tensione negativa, ovvero quando la giunzione è sottoposta a polarizzazione inversa. Il fenomeno comporta l'aumento repentino della corrente che scorre a tensione sostanzialmente costante.

Come si chiama la zona del semiconduttore a cavallo della giunzione pn?

La regione di confine tra i blocchi di tipo P e di tipo N è detta zona/regione di carica spaziale (o di svuotamento); in questo volume i portatori, rispettivamente del lato p e del lato n, di fronte al forte gradiente dovuto al diverso tipo di drogaggio, diffondono nel semiconduttore adiacente (generando una corrente ...

Dove si trovano i semiconduttori?

I semiconduttori sono alla base della costruzioni di transistor, diodi e chip a microprocessore, ovvero architravi dell'attuale elettronica: da smartphone a televisori e pc, solo per fare qualche esempio.

Che cosa hanno in comune gli elementi di uno stesso gruppo?

Il periodo indica il livello di energia nel quale sono collocati gli elettroni di valenza. Gli atomi degli elementi di uno stesso periodo hanno struttura elettronica esterna che varia con regolarità e sono caratterizzati da una regolare variazione delle proprietà chimiche e proprietà fisiche.

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