{"id":81339,"date":"2024-01-14T13:17:34","date_gmt":"2024-01-14T13:17:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/come-funzionano-i-semiconduttori-conduttivita-giunzione-p-n-e-giunzione-bipolare\/"},"modified":"2024-01-23T12:26:14","modified_gmt":"2024-01-23T12:26:14","slug":"come-funzionano-i-semiconduttori-conduttivita-giunzione-p-n-e-giunzione-bipolare","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/it\/come-funzionano-i-semiconduttori-conduttivita-giunzione-p-n-e-giunzione-bipolare\/","title":{"rendered":"Come funzionano i semiconduttori | Conduttivit\u00e0, giunzione p-n e giunzione bipolare"},"content":{"rendered":"

Come Funzionano i Semiconduttori<\/h2>\n

I semiconduttori sono materiali inorganici o organici che possono controllare la loro conduttivit\u00e0 in base alla struttura chimica, alla temperatura, all’illuminazione e alla presenza di droganti. Il nome “semiconduttore” deriva dal fatto che questi materiali hanno una conduttivit\u00e0 elettrica tra un metallo, come il rame o l’oro, e un isolante, come il vetro. Possiedono un gap energetico inferiore a 4eV (circa 1eV). Nella fisica dello stato solido, questo gap energetico o banda proibita \u00e8 un intervallo energetico tra la banda di valenza e la banda di conduzione dove gli stati degli elettroni sono vietati.<\/p>\n

Conducibilit\u00e0 Elettrica dei Semiconduttori<\/h2>\n

Ci sono diversi modi in cui un elettrone in un materiale semiconduttore pu\u00f2 essere eccitato nella banda di conduzione, dove \u00e8 libero di muoversi e trasportare una corrente elettrica. Alcuni dei modi pi\u00f9 comuni includono:<\/p>\n

Energia termica: A temperature pi\u00f9 elevate, alcuni elettroni nella banda di valenza possono acquisire abbastanza energia termica per liberarsi e spostarsi nella banda di conduzione.
\nRadiazione elettromagnetica: La radiazione elettromagnetica, come la luce o altre forme di radiazione, pu\u00f2 anche eccitare gli elettroni nella banda di conduzione.
\nDroga: Quando un materiale semiconduttore \u00e8 drogato con impurit\u00e0, crea un eccesso di elettroni o buchi nel materiale, contribuendo alla conduttivit\u00e0 elettrica.
\nCampo elettrico: Un campo elettrico esterno pu\u00f2 anche eccitare gli elettroni nella banda di conduzione.<\/p>\n

Giunzione p-n<\/h2>\n

Quando un semiconduttore \u00e8 drogato con impurit\u00e0, si creano eccessi di elettroni (drogaggio di tipo n) o buchi (drogaggio di tipo p) nel materiale, che possono trasportare carica elettrica. La formazione di una giunzione p-n crea una regione depleta di portatori di carica chiamata regione di deplezione. Le giunzioni p-n vengono utilizzate come diodi: elementi di circuito che permettono il flusso di elettricit\u00e0 in una direzione ma non nell’altra.<\/p>\n

Polarizzazione diretta: Quando una tensione \u00e8 applicata attraverso la giunzione p-n in direzione di polarizzazione diretta, la regione di deplezione si restringe, permettendo il flusso di corrente.
\nPolarizzazione inversa: In direzione di polarizzazione inversa, la regione di deplezione si allarga, impedendo il flusso di corrente.<\/p>\n

Transistor a Giunzione Bipolare (BJT)<\/h2>\n

Un BJT \u00e8 un dispositivo elettronico a tre terminali che pu\u00f2 amplificare o commutare segnali elettronici. \u00c8 costituito dall’unione di tre strati di materiale semiconduttore: uno strato di tipo n, uno di tipo p e un altro di tipo n (per un transistor NPN) o di tipo p (per un transistor PNP). I BJT vengono utilizzati come amplificatori o interruttori a seconda di come sono configurati in un circuito.<\/p>\n

Materiali per Semiconduttori<\/h2>\n

Ecco una tabella con 3 semiconduttori intrinseci e 2 semiconduttori di tipo p e n, insieme a 4 propriet\u00e0 chiave:<\/p>\n

Silicon (Si) Intrinsic: 1.12eV, 1500 cm\u00b2\/Vs, 450 cm\u00b2\/Vs, 150 W\/mK
\nGermanium (Ge) Intrinsic: 0.67eV, 3900 cm\u00b2\/Vs, 1900 cm\u00b2\/Vs, 60 W\/mK
\nGallium Arsenide (GaAs) Intrinsic: 1.43eV, 8500 cm\u00b2\/Vs, 400 cm\u00b2\/Vs, 46 W\/mK
\nBoron-doped Silicon (p-Si): 1.12eV, 1500 cm\u00b2\/Vs, 1800 cm\u00b2\/Vs, 150 W\/mK
\nPhosphorus-doped Silicon (n-Si): 1.12eV, 1500 cm\u00b2\/Vs, 4500 cm\u00b2\/Vs, 150 W\/mK<\/p>\n

Tipi di Semiconduttori<\/h2>\n

I semiconduttori possono essere classificati in due tipi principali in base alle loro propriet\u00e0 elettroniche: intrinseci ed estrinseci. I semiconduttori intrinseci sono puri, mentre quelli estrinseci sono intenzionalmente drogati con impurit\u00e0 per cambiare le loro propriet\u00e0 elettroniche.<\/p>\n

Teoria dei Semiconduttori<\/h2>\n

La teoria dei semiconduttori si basa sul comportamento degli elettroni e dei buchi in una struttura a reticolo cristallino. La struttura a bande elettroniche di un solido descrive il range di livelli energetici che gli elettroni possono avere al suo interno, cos\u00ec come i range di energia che non possono avere (dette bande proibite o gap). I semiconduttori hanno una banda di valenza, che \u00e8 la banda energetica pi\u00f9 alta completamente riempita di elettroni, e una banda di conduzione, che \u00e8 la banda energetica successiva vuota o parzialmente riempita di elettroni. Il gap energetico tra la banda di valenza e quella di conduzione \u00e8 chiamato gap a bande.<\/p>\n

\"How<\/p>\n

\n Original Article<\/a>\n<\/div>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

I semiconduttori funzionano controllando il flusso di corrente elettrica attraverso un materiale manipolando la concentrazione e il movimento dei portatori di carica, che possono essere modificati dal calore, dalla luce, dal drogaggio e dalla creazione di giunzioni p-n.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1578,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_generate-full-width-content":"","footnotes":""},"categories":[12],"tags":[],"class_list":["post-81339","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-non-categorizzato","generate-columns","tablet-grid-50","mobile-grid-100","grid-parent","grid-50"],"yoast_head":"\nCome funzionano i semiconduttori | Conduttivit\u00e0, giunzione p-n e giunzione bipolare<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"I semiconduttori funzionano controllando il flusso di corrente elettrica attraverso un materiale manipolando la concentrazione e il movimento dei portatori di carica, che possono essere modificati dal calore, dalla luce, dal drogaggio e dalla creazione di giunzioni p-n.\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/it\/come-funzionano-i-semiconduttori-conduttivita-giunzione-p-n-e-giunzione-bipolare\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"it_IT\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Come funzionano i semiconduttori | Conduttivit\u00e0, giunzione p-n e giunzione bipolare\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"I semiconduttori funzionano controllando il flusso di corrente elettrica attraverso un materiale manipolando la concentrazione e il movimento dei portatori di carica, che possono essere modificati dal calore, dalla luce, dal drogaggio e dalla creazione di giunzioni p-n.\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/it\/come-funzionano-i-semiconduttori-conduttivita-giunzione-p-n-e-giunzione-bipolare\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Electricity - 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