DIODI E LED

Il diodo a giunzione è un dispositivo elettronico a due elettrodi che permette il passaggio di corrente elettrica solo in un determinato verso. Quindi se è attraversato da una corrente alternata, cioè una corrente elettrica che cambia il proprio verso di percorrenza con una certa periodicità, quello che potremo osservare (in condizioni di diretta polarizzazione) è il passaggio di una corrente unidirezionale , esclusivamente nel verso che lo stesso diodo consente, bloccando il flusso ogni volta che si ripresenta nell’altra direzione. Questo rappresenta un caso molto diffuso di utilizzo del diodo come raddrizzatore.

Di particolare interesse sono una categoria particolare di diodi, i LED (diodi ad emissione di luce), attualmente impiegati largamente non solo per la costruzione di display e schermi televisivi , ma anche per la stessa illuminazione sia domestica che pubblica, Leggi tutto “DIODI E LED”

LA GIUNZIONE pn

Una giunzione pn è il risultato dell’unione di un semiconduttore estrinseco di tipo n con uno di tipo p ; può essere ottenuta da  un’ unica struttura cristallina attraverso la creazione di due zone  separate  a drogaggio opposto. In corrispondenza della zona di contatto tra le due regioni p ed n possono avvenire fenomeni diffusivi (migrazione) delle cariche di trasporto di maggioranza (lacune ed elettroni) verso la regione adiacente.

Questo vuol dire che attraverso la zona di contatto le lacune diffondono dalla zona p (che ricordiamo possedere una maggioranza di trasportatori positivi) verso quella n, dove possono ricombinarsi con gli elettroni, e al contrario gli elettroni diffondono in direzione opposta per andare a ricombinarsi con le lacune nella regione di tipo p.

semiconduttori estrinseci uniti
Giunzione pn

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SEMICONDUTTORI ESTRINSECI

La conducibilità elettrica dei semiconduttori può essere opportunamente fatta variare attraverso un processo di drogaggio (doping) , che consiste nell’introduzione di impurezze nella struttura del semiconduttore originale. Possiamo ottenere in tal modo quelli che vengono considerati semiconduttori estrinseci o appunto semiconduttori drogati.

Ci siamo già occupati dei semiconduttori intrinseci nel precedente articolo, dove abbiamo analizzato il caso del silicio : se puro a sufficienza, la conducibilità elettrica misurata è esclusivamente dovuta ad elettroni disponibili alla conduzione originati da rottura di legami, con conseguente formazione di coppie di trasportatori elettrone-lacuna in numero proporzionale alla temperatura.

Facendo ancora riferimento al silicio, i semiconduttori estrinseci detti di tipo “n” (negativi) sono il risultato dell’introduzione di atomi pentavalenti (fosforo, per esempio) Leggi tutto “SEMICONDUTTORI ESTRINSECI”

SEMICONDUTTORI INORGANICI

Abbiamo già discusso nei precedenti articoli della conducibilità elettrica a proposito dei metalli, attribuendo loro valori elevati di tale grandezza come conseguenza dell’alta mobilità elettronica che tali materiali vantano.

Una situazione ben diversa si presenta per alcuni elementi del 3° , 4° e 5° gruppo della tavola periodica, in particolare è opportuno parlare del silicio, il semiconduttore inorganico per eccellenza, ovvero il più diffuso oggi.

Il Silicio infatti, come pure il germanio , presenta una struttura cristallina cubica che corrisponde a quella del diamante, ovvero con quattro legami covalenti a legare altrettanti atomi adiacenti , con orbitali sp3 a geometria tetraedrica.

Silicio legami covalenti
Struttura del Silicio

Non a caso allo zero assoluto di temperatura il Silicio è un isolante, non conduce corrente elettrica perchè gli elettroni sono tutti impegnati nei legami chimici e non hanno sufficiente energia per allontanarsi dai siti di legame e diventare disponibili alla conduzione elettrica. Questa situazione è decisamente diversa a temperature superiori, quindi anche a temperatura ambiente: l’agitazione termica può mettere in condizione un numero crescente di elettroni di staccarsi dal loro naturale sito di legame Leggi tutto “SEMICONDUTTORI INORGANICI”