SILICATI

In natura esistono molti minerali a base di ossigeno e silicio,  cioè i due elementi più abbondanti nella crosta terrestre. L’unità strutturale più diffusa in questi minerali è l’anione ortosilicato SiO44- : è un anione tetraedrico in cui ogni atomo di ossigeno (ai vertici) è portatore di una carica negativa. L’ elettroneutralità dei composti basati su tale unità o su unità derivate sarà garantita dalla presenza di cationi metallici, soprattutto alcalini ed alcalino-terrosi.

unità strutturale silicati
Anione silicato

Ciò che distingue minerali con strutture cristalline di diverso tipo è in particolare l’organizzazione spaziale tra le unità tetraedriche e la formazione di catene lineari, strutture stratificate o cicliche. Leggi tutto “SILICATI”

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”