{"id":81341,"date":"2024-01-14T13:17:34","date_gmt":"2024-01-14T13:17:34","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/semiconduttore-al-germanio-proprieta-e-applicazione\/"},"modified":"2024-01-23T12:26:22","modified_gmt":"2024-01-23T12:26:22","slug":"semiconduttore-al-germanio-proprieta-e-applicazione","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/it\/semiconduttore-al-germanio-proprieta-e-applicazione\/","title":{"rendered":"Semiconduttore al germanio | Propriet\u00e0 e applicazione"},"content":{"rendered":"<h2>Semiconduttori di Germanio<\/h2>\n<p>I semiconduttori sono materiali inorganici o organici in grado di controllare la loro conduzione a seconda della struttura chimica, della temperatura, dell&#8217;illuminazione e della presenza di droganti. Il nome &#8220;semiconduttore&#8221; deriva dal fatto che questi materiali hanno una conduttivit\u00e0 elettrica intermedia tra un metallo, come il rame o l&#8217;oro, e un isolante, come il vetro. Possiedono un gap energetico inferiore a 4 eV (circa 1 eV). In 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. A differenza dei conduttori, gli elettroni nei semiconduttori devono ottenere energia (ad esempio, dalla radiazione ionizzante) per attraversare il gap e raggiungere la banda di conduzione.<\/p>\n<h2>Il Semiconduttore di Germanio<\/h2>\n<p>Il germanio (Ge) \u00e8 un materiale semiconduttore che \u00e8 stato ampiamente utilizzato nei dispositivi elettronici nei primi giorni della tecnologia dei semiconduttori, prima dell&#8217;adozione diffusa del silicio. Il germanio ha un gap di banda di 0,67 elettronvolt (eV), inferiore a quello del silicio (1,1 eV) e dell&#8217;arseniuro di gallio (1,4 eV). Uno dei principali vantaggi del germanio \u00e8 la sua elevata mobilit\u00e0 elettronica, superiore a quella del silicio. Questo permette maggiori velocit\u00e0 degli elettroni e velocit\u00e0 di commutazione pi\u00f9 rapide, rendendo il germanio adatto all&#8217;uso in dispositivi elettronici ad alta frequenza, come ricevitori radio e transistor. Il germanio ha anche eccellenti propriet\u00e0 ottiche, rendendolo adatto per l&#8217;uso in rivelatori infrarossi e altri dispositivi optoelettronici. Ha un elevato coefficiente di assorbimento della luce nel range infrarosso, il che lo rende altamente sensibile alle radiazioni infrarosse. Tuttavia, uno degli svantaggi principali del germanio \u00e8 la sua scarsa stabilit\u00e0 termica, che pu\u00f2 portare a variazioni nelle sue propriet\u00e0 elettriche ad alte temperature. Ci\u00f2 limita il suo utilizzo in applicazioni ad alta temperatura. Inoltre, il germanio \u00e8 pi\u00f9 incline alle impurit\u00e0 rispetto al silicio, il che pu\u00f2 influire negativamente sulle sue propriet\u00e0 elettriche.<\/p>\n<h2>Tipi di Semiconduttori<\/h2>\n<p>I semiconduttori possono essere classificati in due tipi di base in base alle loro propriet\u00e0 elettroniche:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Semiconduttori Intrinseci:<\/strong> Sono semiconduttori puri costituiti da un singolo elemento (ad esempio, Silicio, Germanio) e non sono intenzionalmente drogati con impurit\u00e0. I semiconduttori intrinseci hanno un numero specifico di elettroni nelle loro bande di valenza e di conduzione. Conducono elettricit\u00e0 quando vengono riscaldati e alcuni elettroni acquisiscono energia sufficiente per liberarsi dai loro legami e diventare elettroni liberi nella banda di conduzione.<\/li>\n<li><strong>Semiconduttori Estrinseci:<\/strong> Sono semiconduttori impuri che sono intenzionalmente drogati con impurit\u00e0 per cambiare le loro propriet\u00e0 elettroniche. I semiconduttori estrinseci possono essere ulteriormente classificati in due tipi:<\/li>\n<ul>\n<li><em>Semiconduttori di tipo p:<\/em> In questi semiconduttori, atomi di impurit\u00e0 come il boro vengono introdotti nel materiale semiconduttore. Queste impurit\u00e0 hanno meno elettroni di valenza rispetto al materiale semiconduttore, il che risulta nella creazione di &#8220;buchi&#8221; (assenza di elettroni) nella banda di valenza. Questi buchi possono condurre corrente come portatori di carica positiva, dando al materiale la sua designazione di tipo p.<\/li>\n<li><em>Semiconduttori di tipo n:<\/em> In questi semiconduttori, atomi di impurit\u00e0 come il fosforo vengono introdotti nel materiale semiconduttore. Queste impurit\u00e0 hanno pi\u00f9 elettroni di valenza rispetto al materiale semiconduttore, creando eccesso di elettroni nella banda di conduzione. Questi elettroni in eccesso possono condurre corrente come portatori di carica negativa, dando al materiale la sua designazione di tipo n.<\/li>\n<\/ul>\n<\/ul>\n<h2>Caratteristiche dei Semiconduttori<\/h2>\n<p>Ecco una tabella con 3 semiconduttori intrinseci e 2 semiconduttori di tipo p e tipo n, insieme a 4 propriet\u00e0 chiave:<\/p>\n<table>\n<tr>\n<th>Semiconduttore<\/th>\n<th>Tipo<\/th>\n<th>Gap di Banda (eV)<\/th>\n<th>Mobilit\u00e0 Elettronica (cm\u00b2\/Vs)<\/th>\n<th>Mobilit\u00e0 dei Buchi (cm\u00b2\/Vs)<\/th>\n<th>Conducibilit\u00e0 Termica (W\/mK)<\/th>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Silicio (Si)<\/td>\n<td>Intrinseco<\/td>\n<td>1.12<\/td>\n<td>1500<\/td>\n<td>450<\/td>\n<td>150<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Germanio (Ge)<\/td>\n<td>Intrinseco<\/td>\n<td>0.67<\/td>\n<td>3900<\/td>\n<td>1900<\/td>\n<td>60<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Arseniuro di Gallio (GaAs)<\/td>\n<td>Intrinseco<\/td>\n<td>1.43<\/td>\n<td>8500<\/td>\n<td>400<\/td>\n<td>46<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Boro-drogato Silicio (p-Si)<\/td>\n<td>p-tipo<\/td>\n<td>1.12<\/td>\n<td>1500<\/td>\n<td>1800<\/td>\n<td>150<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Fosforo-drogato Silicio (n-Si)<\/td>\n<td>n-tipo<\/td>\n<td>1.12<\/td>\n<td>1500<\/td>\n<td>450<\/td>\n<td>150<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Alluminio-drogato Arseniuro di Gallio (p-GaAs)<\/td>\n<td>p-tipo<\/td>\n<td>1.43<\/td>\n<td>8500<\/td>\n<td>200<\/td>\n<td>46<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Silicio-drogato Arseniuro di Gallio (n-GaAs)<\/td>\n<td>n-tipo<\/td>\n<td>1.43<\/td>\n<td>8500<\/td>\n<td>800<\/td>\n<td>46<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/logo.png\" alt=\"Germanium Semiconductor\" \/><\/p>\n<div style=\"text-align: center; font-size: 20px;\">\n    <a href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/germanium-semiconductor\/\">Original Article<\/a>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Il germanio (Ge) \u00e8 un materiale semiconduttore ampiamente utilizzato nei dispositivi elettronici agli albori della tecnologia dei semiconduttori, prima dell&#8217;adozione su vasta scala del silicio.<\/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-81341","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":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v17.9 - 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