{"id":81343,"date":"2024-01-14T13:17:42","date_gmt":"2024-01-14T13:17:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/caratteristiche-dei-semiconduttori-conduttivita-bandgap-e-doping\/"},"modified":"2024-01-23T12:26:27","modified_gmt":"2024-01-23T12:26:27","slug":"caratteristiche-dei-semiconduttori-conduttivita-bandgap-e-doping","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/it\/caratteristiche-dei-semiconduttori-conduttivita-bandgap-e-doping\/","title":{"rendered":"Caratteristiche dei semiconduttori | Conduttivit\u00e0, bandgap e doping"},"content":{"rendered":"

Caratteristiche dei Semiconduttori<\/h2>\n

I semiconduttori sono materiali inorganici o organici che controllano la loro conduzione a seconda della struttura chimica, della temperatura, dell’illuminazione e della presenza di droganti. Questi materiali hanno una conduttivit\u00e0 elettrica intermedia tra un metallo, come rame o oro, e un isolante, come il vetro, con un gap energetico inferiore a 4eV (circa 1eV). In fisica dello stato solido, questo gap energetico o banda proibita \u00e8 un intervallo di energia 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 di banda e raggiungere la banda di conduzione.<\/p>\n

Caratteristiche Principali<\/h2>\n

I semiconduttori hanno una conduttivit\u00e0 tra quella di un conduttore e un isolante, controllata dal doping, dalla temperatura e dai campi elettrici applicati, e sono ampiamente utilizzati nei dispositivi elettronici.<\/p>\n

Conduttivit\u00e0 variabile:<\/b> I semiconduttori possono condurre elettricit\u00e0 in certe condizioni, come quando esposti alla luce o al calore, oppure possono agire come isolanti in condizioni diverse.<\/p>\n

Gap di banda:<\/b> I semiconduttori hanno un gap di banda, che \u00e8 l’energia necessaria per spostare un elettrone dalla banda di valenza alla banda di conduzione. La dimensione del gap di banda determina l’energia necessaria affinch\u00e9 il semiconduttore diventi un conduttore.<\/p>\n

Doping:<\/b> I semiconduttori possono essere drogati con impurit\u00e0 per modificare le loro propriet\u00e0 elettriche. Il doping introduce elettroni aggiuntivi o “buchi” nel materiale, che possono aumentare o diminuire la sua conduttivit\u00e0.<\/p>\n

Dipendenza dalla temperatura:<\/b> La conduttivit\u00e0 elettrica dei semiconduttori \u00e8 altamente dipendente dalla temperatura. Con l’aumentare della temperatura, generalmente aumenta anche la conduttivit\u00e0 del materiale.<\/p>\n

Sensibilit\u00e0 alla luce:<\/b> Alcuni semiconduttori sono sensibili alla luce e possono essere utilizzati in applicazioni come celle fotovoltaiche, sensori di luce e LED.<\/p>\n

Portatori minoritari:<\/b> Nei semiconduttori, elettroni e buchi sono noti come portatori minoritari. Questi portatori possono essere manipolati e controllati per produrre propriet\u00e0 elettriche desiderate nel materiale.<\/p>\n

Semiconduttori Intrinseci ed Estrinseci<\/h2>\n

I semiconduttori possono essere classificati in due tipi basati sulle loro propriet\u00e0 elettroniche:<\/p>\n

Semiconduttori Intrinseci:<\/b> Questi sono semiconduttori puri composti da un singolo elemento (ad esempio, Silicio, Germanio) senza drogaggio intenzionale con impurit\u00e0.<\/p>\n

Semiconduttori Estrinseci:<\/b> Sono semiconduttori impuri, intenzionalmente drogati con impurit\u00e0 per cambiare le loro propriet\u00e0 elettroniche. Possono essere ulteriormente classificati in due tipi:<\/p>\n

p-type:<\/i> Nei semiconduttori p-type, atomi di impurit\u00e0 come il boro vengono introdotti nel materiale semiconduttore. Queste impurit\u00e0 hanno meno elettroni di valenza rispetto al materiale semiconduttore, risultando nella creazione di “buchi” nella banda di valenza.<\/p>\n

n-type:<\/i> Nei semiconduttori n-type, atomi di impurit\u00e0 come il fosforo vengono introdotti. Queste impurit\u00e0 hanno pi\u00f9 elettroni di valenza rispetto al materiale semiconduttore, creando eccesso di elettroni nella banda di conduzione.<\/p>\n

Tabella dei Semiconduttori<\/h2>\n

Ecco una tabella con 3 semiconduttori intrinseci e 2 semiconduttori p-type e n-type, insieme a 4 propriet\u00e0 chiave:<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Semiconduttore<\/th>\nTipo<\/th>\nGap di Banda (eV)<\/th>\nMobilit\u00e0 degli Elettroni (cm\u00b2\/Vs)<\/th>\nMobilit\u00e0 dei Buchi (cm\u00b2\/Vs)<\/th>\nConduttivit\u00e0 Termica (W\/mK)<\/th>\n<\/tr>\n
Silicio (Si)<\/td>\nIntrinseco<\/td>\n1.12<\/td>\n1500<\/td>\n450<\/td>\n150<\/td>\n<\/tr>\n
Germanio (Ge)<\/td>\nIntrinseco<\/td>\n0.67<\/td>\n3900<\/td>\n1900<\/td>\n60<\/td>\n<\/tr>\n
Arseniuro di Gallio (GaAs)<\/td>\nIntrinseco<\/td>\n1.43<\/td>\n8500<\/td>\n400<\/td>\n46<\/td>\n<\/tr>\n
Silicio drogato con Boro (p-Si)<\/td>\np-type<\/td>\n1.12<\/td>\n1500<\/td>\n1800<\/td>\n150<\/td>\n<\/tr>\n
Silicio drogato con Fosforo (n-Si)<\/td>\nn-type<\/td>\n1.12<\/td>\n1500<\/td>\n4500<\/td>\n150<\/td>\n<\/tr>\n
Arseniuro di Gallio drogato con Alluminio (p-GaAs)<\/td>\np-type<\/td>\n1.43<\/td>\n8500<\/td>\n200<\/td>\n46<\/td>\n<\/tr>\n
Arseniuro di Gallio drogato con Silicio (n-GaAs)<\/td>\nn-type<\/td>\n1.43<\/td>\n8500<\/td>\n800<\/td>\n46<\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n

\"Characteristics<\/p>\n

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

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Le caratteristiche chiave dei semiconduttori sono la conduttivit\u00e0 elettrica e il bandgap, che sono controllati dal drogaggio, dalla temperatura e dai campi elettrici applicati.<\/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-81343","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":"\nCaratteristiche dei semiconduttori | Conduttivit\u00e0, bandgap e doping<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Le caratteristiche chiave dei semiconduttori sono la conduttivit\u00e0 elettrica e il bandgap, che sono controllati dal drogaggio, dalla temperatura e dai campi elettrici applicati.\" \/>\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\/caratteristiche-dei-semiconduttori-conduttivita-bandgap-e-doping\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"it_IT\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Caratteristiche dei semiconduttori | Conduttivit\u00e0, bandgap e doping\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Le caratteristiche chiave dei semiconduttori sono la conduttivit\u00e0 elettrica e il bandgap, che sono controllati dal drogaggio, dalla temperatura e dai campi elettrici applicati.\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/it\/caratteristiche-dei-semiconduttori-conduttivita-bandgap-e-doping\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Electricity - 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