Come si realizza un semiconduttore di tipo N?

Domanda di: Dott. Rosalba Lombardo  |  Ultimo aggiornamento: 11 dicembre 2021
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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 si ottiene un materiale semiconduttore di tipo N?

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.

Cosa contiene principalmente un semiconduttore di tipo N?

Si ha in questo caso un semiconduttore di tipo n (negativo). In esso la conduttività è prevalentementte dovuta alla presenza di elettroni liberi. Nel materiale di tipo n, gli elettroni sono pertanto, portatori di carica maggioritari, mentre le lacune, presenti in minor numero, sono i portatori minoritari.

Cosa significa drogaggio di tipo N?

Sono possibili due tipologie di drogaggio. ... In particolare, il drogaggio di tipo n porta all'introduzione in un cristallo semiconduttore (tipicamente, di silicio o germanio), di piccole quantità di atomi di fosforo, arsenico, antimonio o altri elementi del V gruppo (tutti con cinque atomi di valenza).

Come è fatto un semiconduttore?

Sono semiconduttori materiali come il silicio, il germanio e composti come l'arseniuro di gallio. ... Gli elettroni esterni dei semiconduttori sono fortemente legati a ciascun atomo e, contrariamente agli elettroni esterni di un conduttore metallico, hanno scarsissima possibilità di muoversi.

Semiconduttori 04 || Drogaggio



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A cosa serve il semiconduttore?

I semiconduttori sono i materiali speciali che si utilizzano per realizzare le componenti di base dei chip, ovvero i transistor, i diodi, i resistori e tutte le altre componenti fondamentali dell'elettronica.

Come funziona un 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.

Cosa vuol dire che il cristallo semiconduttore è drogato?

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 droga il silicio?

Solitamente si droga soprattutto per aumentare la conducibilità del semiconduttore. I semiconduttori possono essere così drogati di due tipi: di tipo n e di tipo p.

Dove si trova il silicio per i semiconduttori?

Si trova in argilla, feldspato, granito e quarzo, principalmente in forma di biossido di silicio, silicati e alluminosilicati (composti contenenti silicio, ossigeno e metalli). Il silicio è il componente principale di vetro, cemento, ceramica e silicone.

Cosa caratteristica la zona n?

Tra la zona p e la zona n si crea una stretta zona di transizione in cui, a causa della variazione brusca nel tipo del drogaggio del semiconduttore (da cui il nome giunzione p-n), si crea una barriera di potenziale.

Quali sono i portatori liberi in un semiconduttore di tipo N?

I portatori di carica nei semiconduttori sono intesi gli elettroni e le lacune. ... Se noi prendiamo in esame un materiale qualsiasi osserveremo due bande, definite banda di valenza e banda di conduzione. Gli elettroni dovranno passare dalla banda di valenza a quella di conduzione.

Quali sono i semiconduttori?

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.

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.

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).

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.

Dove si producono i 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 c'è la crisi dei semiconduttori?

La crisi dei semiconduttori è un fenomeno nell'industria dei circuiti integrati che avviene quando la domanda di chip di silicio supera l'offerta. ... La carenza di chip si verifica in genere quando si verifica un cambiamento che impedisce la produzione di determinati chip in quantità sufficienti per soddisfare la domanda.

Cosa sono i semiconduttori auto?

I semiconduttori sono dei materiali in genere a base di silicio o germanio, contraddistinti da caratteristiche elettriche particolari con proprietà intermedie tra gli isolanti e i conduttori.

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.

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.

Come si forma la zona di svuotamento?

In particolare, si forma un sottile strato neutro chiamato regione di svuotamento (depletion layer) laddove un drogaggio di tipo P si accosta senza contatto ad un drogaggio di tipo N.

Quanti tipi di diodi esistono?

Diversi tipi di diodi:
  • Diodo di giunzione PN - "Un diodo è una giunzione PN con tipo P su un lato e tipo N sull'altro".
  • Diodo a emissione luminosa (LED) - ...
  • Foto diodo - ...
  • Diodo Schottky - ...
  • Diodo Tunnel - ...
  • Diodo varactor - ...
  • Diodo Zener -

Cosa rappresenta la curva caratteristica di un diodo a giunzione?

La curva caratteristica illustrata in figura, esprime graficamente l'andamento della corrente (I) al variare della tensione fra anodo e catodo (V) per un generico diodo al Silicio. Per tensioni V positive la giunzione è polarizzata direttamente e la corrente diretta fluisce dall'ando al catodo.

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