Giunzione p-n: differenze tra le versioni
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Con il termine '''giunzione p-n''' si indica l'[[interfaccia (chimica)|interfaccia]] che separa le parti di un [[semiconduttore]] sottoposte a [[drogaggio]] di tipo differente.
La giunzione p-n è composta da due zone: una con un eccesso di [[elettrone|elettroni]] (strato ''n'') e una ad eccedenza di [[lacuna (fisica)|lacune]] (strato ''p''). Le eccedenze di elettroni e lacune si ottengono mediante drogaggio, con varie tecniche. Il termine ''giunzione'' fa riferimento alla regione in cui si incontrano i due tipi di drogaggio (P e N).
La carica elettrica degli ioni negativi dovendo compensare perfettamente quella degli ioni positivi si avrà:▼
<math>N_A \cdot W_p=N_D \cdot W_n</math> dove <math>N_A</math> e <math>N_D</math> sono le concentrazioni degli atomi accettori e donatori, <math>W_p</math> e <math>W_n</math> l'estensione della regione di svuotamento rispettivamente della zona p ed n.▼
La giunzione p-n è alla base di [[dispositivo a semiconduttore|dispositivi a semiconduttore]] quali il [[diodo a giunzione]], il [[transistor]], il [[LED]] e la [[cella solare]].
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==Polarizzazione diretta e inversa==
La giunzione p-n può essere utilizzata come un [[diodo]] grazie alle sue proprietà di conduzione in regime di polarizzazione diretta e polarizzazione inversa. Un diodo a giunzione p-n permette alle cariche elettriche di scorrere in una direzione, ma non in quella opposta. Quando la giunzione p-n è polarizzata direttamente,
===Polarizzazione diretta===
Si ha polarizzazione diretta quando la parte di ''tipo P'' è connessa al terminale ''positivo'' del generatore di tensione, mentre la parte di ''tipo N'' è connessa al terminale ''negativo''.
In questa configurazione, le lacune nella regione di tipo P e gli [[elettrone|elettroni]] nella regione di tipo N sono spinti verso la giunzione. Questo riduce l'ampiezza della zona svuotata
===Polarizzazione inversa===
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Poiché la regione di tipo P è connessa al terminale negativo dell'alimentazione, le [[Lacuna (fisica)|lacune]] nella regione di tipo P vengono spinte lontano dalla giunzione, facendo crescere l'ampiezza della zona svuotata. Lo stesso succede nella zona di tipo N, dove gli elettroni vengono spinti lontano dalla giunzione a causa dell'azione del terminale positivo dell'alimentazione.
Questo aumenta l'ampiezza della zona svuotata e la tensione negativa applicata al dispositivo si concentra quasi completamente ai capi della zona di carica spaziale alzando la barriera di [[potenziale elettrico|potenziale]]. Anche qui si crea quindi uno sbilanciamento tra i flussi dei maggioritari e minoritari che attraversano in verso opposto la giunzione e anche qui la risultante è un flusso di cariche, e quindi una corrente, che varia esponenzialmente con la tensione applicata. Tuttavia il risultato è molto diverso perché l'esponenziale è negativo e quindi la corrente inversa risultante è molto piccola.
===Caratteristica ideale della giunzione pn===
Dal comportamento in polarizzazione diretta e inversa deriva la caratteristica ideale della giunzione pn ([[diodo]]), cioè la relazione i-v:
▲La carica elettrica degli ioni negativi dovendo compensare perfettamente quella degli ioni positivi si avrà:
▲<math>N_A \cdot W_p=N_D \cdot W_n</math> dove <math>N_A</math> e <math>N_D</math> sono le concentrazioni degli atomi accettori e donatori, <math>W_p</math> e <math>W_n</math> l'estensione della regione di svuotamento rispettivamente della zona p ed n.
:<math>v = I_S ( e^{qv/kT} -1)</math>
==Altre giunzioni==
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