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Titolo: DUBBIO

Il mio dubbio è il seguente:
Supponiamo di avere un materiale drogato N.
Avremo una concentrazione N di ioni P ed una concentrazione N di 
elettroni liberi N! Giusto?
Allora come si fa a dire che la concentrazione degli elettroni liberi è 
molto più numerosa di quella delle lacune?
Grazie per l'aiuto
Francesco

 molto piů numerosa di quella delle lacune?
Dire che un materiale č drogato n significa che i portatori di carica sono
di segno negativo.
Oltre a questo č necessario specificare anche il numero di portatori.

 di segno negativo.
O.K! Ma come si fa a dire che sono i portatori, in questo caso gli elettroni
sono i portatori maggioritari rispetto alle lacune che sono i minoritari?
Che cosa mi sfugge?

 sono i portatori maggioritari rispetto alle lacune che sono i minoritari?
E' implicito nella definizione di materiale drogato n...

La struttura di un semiconduttore intrinseco viene alterata dall'aggiunta di
impurità caratterizzate da atomi pentavalenti o trivalenti che causano una
variazione delle proprietà elettriche dei semiconduttori; essi vengono
chiamati semiconduttori drogati.
Esistono due tipi di drogaggio che danno vita ai semiconduttori di tipo n e
ai semiconduttori di tipo p.
Semiconduttori di tipo n
Se si sostituisce ad un atomo di silicio un atomo pentavalente (donatore),
ad esempio un atomo di fosforo, dei cinque elettroni di valenza quattro sono
impiegati per saturare i legami con gli atomi vicini, mentre il quinto
rimane non utilizzato e pertanto legato all'atomo di arsenico soltanto
dall'attrazione coulombiana. Tale elettrone risiederà in un livello discreto
di energia, creato nel gap proibito dalla presenza dell'atomo impurità. Esso
ha una energia di legame di pochi centesimi di eV e quindi per effetto
dell'agitazione termica può facilmente passare in banda di conduzione.
Un cristallo in cui siano presenti dei donatori ha una conducibilità più
elevata assicurata dagli elettroni, esso prende il nome di semiconduttore di
tipo n.
Semiconduttori di tipo p
Se si sostituisce nel reticolo cristallino un atomo di silicio con un atomo
trivalente (accettore), ad esempio un atomo di boro, si forma una lacuna in
uno degli atomi vicini, in quanto si creerà nella struttura a bande uno
stato addizionale, vicino la banda di valenza.. Per effetto dell'agitazione
termica uno degli elettroni di valenza degli atomi vicini di silicio può
facilmente occupare la lacuna, con la conseguente formazione di una lacuna
nella banda di valenza del cristallo di silicio.
Un cristallo in cui siano presenti degli accettori ha una conducibilità più
elevata assicurata dalle lacune, esso prende il nome di semiconduttore di
tipo p.

 tipo n.
Ti chiedo scusa, ma ancora non riesco a capire, come avvenga il drogaggio di
tipo N,lo so, quello che invece non mi entra è perchè mai in questo
materiale ci dovrebbero essere più elettroni che lacune.
Le lacune di cui si parla, non sono gli atomi che vengono privati
dell'elettrone che diventa libero? Quindi ad ogni elettrone libero dovrebbe
a mio parere corrispondere una lacuna? Perchè non è così? Dove sbaglio?
Ti prego aiutami, non so a chi rivolgermi!!!!!!!!!


 dell'elettrone che diventa libero?
Nel Silicio non drogato č cosě, ma se lo droghi hai un eccesso di elettroni.

 Ti prego aiutami, non so a chi rivolgermi!!!!!!!!!
ecco, finalmente ho capito il tuo dubbio.
Secondo me parti da un presupposto errato : che in un drogato di tipo "n" vi
siano SIA elettroni liberi SIA lacune (e quindi non ti spieghi lo
squilibrio).
In realtà vi sono SOLTANTO elettroni liberi.
La carica elettrica FORMALE che resta sugli atomi di fosforo non si traduce
in una reale disponibilità di orbitali vuoti corrispondenti (e quindi non ci
sono per niente delle lacune).
Tutti i fosfori droganti hanno in realtà quattro legami sigma ed ottetti
completi, e sono isoelettronici degli atomi di silicio. Gli elettroni vagano
liberi (sostando prevalentemente nei dintorni degli atomi di fosforo,
analoghi a quelli dei sali di fosfonio, per ragioni elettrostatiche) e
dietro opportuni campi elettrici possono migrare attraverso il reticolo da
un sito cationico (ma che NON è una lacuna in termini elettronici di
orbitali) ad un altro. Ma non è corretto considerare i siti cationici come
lacune in quanto non ci sono orbitali liberi per l'elettrone
soprannumerario, che resta un povero senzatetto !
nei P il discorso è diverso, la sostituzione con boro comporta che uno dei
quattro legami sigma con cui il boro si alloca nel reticolo, è in realtà un
legame monoelettronico ed ha quindi spazio per un ulteriore elettrone.
Anche qui, sotto lo stimolo di un campo elettrico esterno sufficiente, può
accadere che un elettrone di un legame sigma standard Si-Si venga strappato
verso la "lacuna" del legame Si-B.
Dopo di questo la lacuna si è spostata (con formazione di un boro con
ottetto completo e formalmente negativo, e di un silicio adiacente radical
cationico .... anzi, non un silicio .... ma due, quelli ai due capi del
legame saccheggiato).
Ovviamente il secondo stato è meno stabile del primo, specie per il
disaccoppiamento di cariche elettriche che comporta.
Ovviamente le mutue esigenze dei due tipi di semiconduttori vengono
soddisfatte meglio nell'accoppiamento "p"-"n" (ed è il motivo per cui queste
giunzioni hanno resistenza elettrica molto diversa a correnti continue che
le attraversino nei due sensi, quello naturale  n->p   o quello
ulteriormente destabilizzante  p->n)
Spero di essere stato suff. chiaro
ciao
Soviet-Mario


 ha scritto nel messaggio
news:bntd57$pug$1...@newsread.albacom.net...
[CUT]

Il tuo linguaggio per me è un pochino difficile, dato che non studio chimica
ma elettronica, ma credo tu abbia centrato il mio problema!
Grazie mille!!!!!!!!!
Ti chiedo l'ultima cosa, potresti provare a rispiegare il tutto evitando
termini un pochino troppo chimici, considerando che la mia cultura è più
elettronica che chimica? Ti chiedo questo perchè non vorrei, che cercando di
capire quanto hai appena esposto, non mi sorgano altri problemi!!!
Comunque grazie infinite.
Francesco

 ha scritto nel messaggio
news:bntd57$pug$1...@newsread.albacom.net...
[CUT...CUT...CUT]

Toglimi l'ultimo dubbio, sorto leggendo ciò che hai scritto:
Ho capito, finalmente, il discorso delle cariche maggioritarie!
Le cariche minoritarie si formano quando, in un cristallo a causa
dell'agitazione termica o in presenza di un campo elettrico,  un elettrone
passa dalla banda di valenza a quella di conduzione! Giusto?
Si può dire che senza il drogaggio un semiconduttore è portato a condurre
dal fenomeno sopracitato?
Se quello che ho scritto non è vero, significa che aimè non ho afferrato il
discorso delle cariche minoritarie, quindi ti chhiedo se gentilmente mi puoi
aiutare a capire?
Grazie ancora.
Francesco

 > Spero di essere stato suff. chiaro
beh, ci ho provato se non altro.
Ciao
Soviet
