Giunzione PN dubbi :D

[jordan20]

Non per contrastare il tuo eminente IsidoroKZ, ma il mio docente di Dispositivi Elettronici (peraltro domanda che mi ha fatto all'esame ) scrive nelle dispense da cui ho studiato:

E' possibile quindi agli elettroni dei livelli inferiori della
banda di valenza, occupare questi stati resi liberi, acquistando l'energia necessaria
(infinitesima) sotto l'azione del campo elettrico applicato. Questa conduzione, dovuta al moto
degli elettroni (cariche negative) nella banda di valenza, può considerarsi dovuta al moto dei
"posti liberi", assimilati a cariche positive mobili. Il concetto di lacuna mobile così introdotto,
dotata di una carica +e e massa dell'ordine di quella dell'elettrone, è un'astrazione per comprendere meglio il caso della conduzione elettronica in banda di valenza (e, più avanti anche in merito al drogaggio di un semiconduttore), e quindi utilissimo e
universalmente adottato. Il concetto può essere chiarito intuitivamente pensando al moto di
una bolla di aria entro un liquido: quando la bolla sale verso Ia superficie, è in realtà il liquido
che scende attorno ad essa; tuttavia è più facile considerare la bolla che sale come una
specie di massecola negativa che tende verso la posizione di minima energia potenziale (la
superficie del liquido) ed analogamente verso il livello EV per la lacuna.

Si il discorso dell'inversione del segno della tensione di Hall effettivamente me lo spiego considerando il moto delle cariche positive, certo

[Nunziox]

IsidoroKZ
per questo si chiama corrente bipolare, perché sostenuta da elettroni e lacune?

[IsidoroKZ]

Non per contrastare il tuo eminente IsidoroKZ, ma il mio docente di Dispositivi Elettronici (peraltro domanda che mi ha fatto all'esame ) scrive nelle dispense da cui ho studiato:

Conosco quel modello nella versione con il posto libero nel parcheggio al posto delle bollicine che salgono, mi pare fosse stato introdotto addirittura dal Shockley. Ma e` una analogia, non spiega che cosa capita. Le lacune hanno una loro massa efficace, una loro mobilita`...

Si il discorso dell'inversione del segno della tensione di Hall effettivamente me lo spiego considerando il moto delle cariche positive, certo

Se le lacune intervengono come enti reali con la loro massa, la loro mobilita`, perche' dire che sono una astrazione e usare una analogia intuitiva che da` risultati errati?

Nelle dispense ci sono anche altri due punti che non mi piacciono. L'energia per spostare una lacuna e` piccola, ma non infinitesima, parola che ha un altro significato. Quando continua con l'analogia delle bolle, parla di una specie di massa negativa, che puo` far pensare che le lacune abbiano anche una massa negativa, mentre la massa delle lacune e` positiva, come quella degli elettroni.

[IsidoroKZ]

IsidoroKZ
per questo si chiama corrente bipolare, perché sostenuta da elettroni e lacune?

Si`, proprio per questo motivo. I transistori "normali" BJT, gli IGBT sono bipolari in quanto entrano in gioco sia gli elettroni che le lacune. Cosi`pure nei diodi a giunzione ci sono entrambi i portatori.

Invece quando c'e` un solo tipo di portatore, come nei MOS o nei diodi Schottky, la conduzione (e il dispositivo) e` unipolare.

Una differenza fondamentale fra le due famiglie di dispositivi e` che nei bipolari ci sono sia portatori maggioritari che minoritari, mentre negli unipolari ci sono solo portatori maggioritari. Questo fa si` che quando il dispositivo viene spento, nei bipolari si debbano portare via o ricombinare i minoritari, e quindi lo spegnimento e` piu` lento rispetto ai dispositivi unipolari in cui non ci sono minoritari da far fuori.

[jordan20]

Se le lacune intervengono come enti reali con la loro massa, la loro mobilita`, perche' dire che sono una astrazione e usare una analogia intuitiva che da` risultati errati?

Effettivamente si IsidoroKZ... Ok, l'ho data un po' di tempo fa questa materia... Rinfrescherò ulteriormente la questione dal Millman Halkias

EDIT
Per completezza, il caro Millman cita testualmente:

This discussion indicates that the motion of the holes in one direction actually means the transport of a negative charge an equal distance in the opposite direction. [...] so the holes behaves like a positive charge equal in magnitude to the electronic charge. We can consider that the holes are physical entities whose movement constitutes a flow of current.

Ed effettivamente da questa definizione ho capito tutto il resto... Quindi oggettivamente quel che viene detto nella dispensa è fuorviante.
Scusatemi

[Nunziox]

Ottimo Grazie

[jordan20]

Prego Nunziox. L'importante intanto è che tu abbia dissipato il tuo dubbio

[IsidoroKZ]

Per completezza, il caro Millman cita testualmente:
...

io sono ancora piu` talebano: le lacune sono oggetti quantistici con una loro massa, carica... e se abiti dentro al silicio e te ne cade una su un piede, ti fa male . Sentito dire piu` volte quando ero al corso per diventare radioamatore!

[jordan20]

io sono ancora piu` talebano

Ti immagini un testo di dispositivi elettronici realmente in talebano