perché il BJT è bipolare ed il mosfet no?

[tarmax]

Salve a tutti, è il mio primo post e spero di entrare col vento in poppa nella comunutà...
sono uno studente e quindi sono solito leggere qui discussioni di carattere teorico e poco pratico, ma andiamo al dunque.
Il BJT è detto bipolare, perché la corrente che lo attraversa è legata a portatori di carica positivi (lacune) e negativi (elettroni) e tra le due composizione possibile npn ed pnp, la prima ha per portatori maggioritari gli elettroni mentre la seconda le lacune.
ora la prima questione è questa: come è possibile fare una distinzione quantitativa dei portatori di carica? non è infatti vero che la corrente può essere vista sia come movimento di lacune che di elettroni (visti ovviamente in senso opposto) di uguale numero (un elettrone prende il posto della lacuna e vicecera)?
Il mosfet invece è detto monopolare perché ha solo una tipologia di portatori di carica....come è possibile se la corrente è, come ho già detto, un flusso di cariche positive da una parte e negative dall'altra?
grazie a tutti per la pazienza

[Lelettrico]

In primo luogo devi distinguere fra flusso di cariche positive e negative.
La corrente e' un flusso di soli elettroni, in un semiconduttore se togli un elettrone al suo posto resta un buco o lacuna, ecco dove ti impantani. Il BJT e' bipolare ... perche' e' fatto lui cosi, PNP o NPN, prova ne sia che il MOS lo puo' sostituire in quasi tutte le applicazioni. Esistono addirittura dei BJT che hanno non piu' la base ma il gate di un MOS, a differenza del fratello con la base essi NON richiedono corrente di pilotaggio. Insomma la differenza e' oramai molto labile.
Comunque, sei d'accordo sul fatto che corrente significa flusso di elettroni e solo elettroni?

BJTs IGBTs e MOS'
http://www.allaboutcircuits.com/vol_3/chpt_6/12.html

[IsidoroKZ]

sono uno studente e quindi sono solito leggere qui discussioni di carattere teorico

Benvenuto!

Che cosa studi? Serve a graduare le risposte.

In un semiconduttore una lacuna che si muove a verso destra non e` fatta da un elettrone che si muove verso sinistra e lascia un buco, lacuna ed elettrone sono due oggetti diversi.

[tarmax]

Scusate il ritardo e grazie mille delle risposte, allora, studio ingegneria, ma non mi va giù questo concetto:

Comunque, sei d'accordo sul fatto che corrente significa flusso di elettroni e solo elettroni?

in un semiconduttore una lacuna che si muove a verso destra non e` fatta da un elettrone che si muove verso sinistra e lascia un buco, lacuna ed elettrone sono due oggetti diversi.

quindi vale solo per i semiconduttori?
per i conduttori la corrente può essere vista sia come movimento di lacune che di elettroni (in senso opposto)?
(Ho sempre pensato alla corrente come le bolle che salgono in un liquido,si può pensare che siano le bolle a salire ma nello stesso tempo che sia l'acqua a scendere)
grazie a tutti

[IsidoroKZ]

Nei conduttori hai solo elettroni che si muovono, e formano il gas di elettroni.

Nei semiconduttori hai due tipi di portatori diversi. Una lacuna e` un "oggetto" che esiste come tale, non e` solo la mancanza di un elettrone. Ha una sua massa equivalente, mobilita`... e se si fa una misura di effetto Hall, si vede che e` proprio una carica positiva a muoversi in una direzione non una negativa ad andare nella direzione opposta.

Credo che la difficolta` di interpretazione risieda nel fatto che i fenomeni quantistici non sono parte della nostra esperienza quotidiana e se proviamo a visualizzarli spesso introduciamo degli "errori" nei nostri modelli.

[Lelettrico]

Infatti, da quotare ciò che ha detto Isidoro. Il fatto saliente è che "alla mancanza di elettrone" cioè alla lacuna possa venire attribuita una massa mediante la misura detta.
Nei metalli tuttavia è molto più difficile distinguerle, (queste assenze) ma anche in essi il "non elettrone" può esistere.
Alla fine mi è parso di capire che la lacuna non esiste se non "manca l'elettrone", correggetemi se sbaglio ....

[BrunoValente]

Nei conduttori hai solo elettroni che si muovono, e formano il gas di elettroni.

Nei semiconduttori hai due tipi di portatori diversi. Una lacuna e` un "oggetto" che esiste come tale...

...Credo che la difficolta` di interpretazione risieda nel fatto che i fenomeni quantistici non sono parte della nostra esperienza quotidiana e se proviamo a visualizzarli spesso introduciamo degli "errori" nei nostri modelli.

Isidoro, posso chiederti di chiarire meglio quest'aspetto interessantissimo della questione? Le domande che sorgono spontanee sono: se l'effetto Hall mette in evidenza la reale esistenza di un oggetto carico positivamente che si muove nel semiconduttore, di cosa si tratta? cosa si cela dietro una lacuna? se non è un protone, cosa è? vuoi forse dire che il modello atomico costituito di soli elettroni protoni e neutroni non è sempre sufficiente per interpretare completamente e correttamente la reatà?
Sono queste alcune tra le tante questioni a cui finora non ho trovato risposta

[tarmax]

Una lacuna e` un "oggetto" che esiste come tale, non e` solo la mancanza di un elettrone.

questa cosa mi spiazza completamente...
ti ringrazio molto, ma mi accodo alle domande fatte sopra...(anche perché la materia è SOLO protone, neutrone ed elettrone...e se volgiamo neutrini ma non servono a spiegare questi fenomeni)

[83darking83]

Se non ricordo male, la lacuna non è una particella "reale" come l'elettrone, ma indica soltanto la mancanza di quest'ultimo.

Alcuni riferimenti: qui e qui

[Piercarlo]

ti ringrazio molto, ma mi accodo alle domande fatte sopra...(anche perché la materia è SOLO protone, neutrone ed elettrone...e se volgiamo neutrini ma non servono a spiegare questi fenomeni)

Se ti può aiutare a focalizzare il problema, non immaginare le lacune come "cariche elettriche" (nel senso di vere e proprie particelle cariche) ma piuttosto come "legami vuoti" che la struttura del reticolo cristallino del semiconduttore cerca di riempire per riequilibrare la distribuzione dei campi elettrici intorno agli atomi che lo compongono. Se non ci fosse una struttura reticolare di cui minimizzarne gli squilibri interni non ci sarebbero neppure le lacune.

Ciao
Piercarlo