ELETTRONE NELL'ATOMO DEI SEMICONDUTTORI

[alfredo85]

Buongiorno,

riguardo i semiconduttori, la loro banda proibita altro non è che l'energia in eV che occorre perché un elettrone di un loro atomo possa liberarsi dalla sua orbita.

Da che cosa è determinata questa forza?, cioè perché, ad esempio, nel silicio occorre meno energia che nell'argento?

E' possibile elaborare un materiale che ne abbia una bassissima in modo da poter sfruttare al meglio anche la più piccola porzione di energia disponibile nall'ambiente circostante?

Grazie

[RenzoDF]

Semplificando un discorso molto complesso ... in un modo che per qualcuno potra' sembrare ... oltraggioso

... quando gli atomi si uniscono per formare la stuttura cristallina del solido i livelli energetici elettronici piu' esterni si devono disperdere in bande energetiche.

in certe situazioni avremo una" banda di conduzione" piu' esterna e una "banda di valenza" piu' interna ... a seconda della struttura del cristallo esse possono risultare sovrapposte o separate.
La conduzione nelle due bande avviene con meccanismi diversi : per mezzo degli elettroni
(b. di conduzione) e di lacune (b. di valenza)
Supposta la banda di conduzione vuota e quella di valenza piena le caratteristiche elettriche del cristallo sono dipendenti dalla distanza energetica fra le due:
a) se elevata avremo un cristallo isolante (per es. per il diamante il dislivello e' di circa 6eV -> isolante)
b) se nulla un conduttore (per es. per l'argento 0eV -> conduttore)
c) se intermedia un semiconduttore (per es. per il silicio 1.2eV -> semiconduttore intrinseco)

E' possibile elaborare un materiale che ne abbia una bassissima in modo da poter sfruttare al meglio anche la più piccola porzione di energia disponibile nall'ambiente circostante?

Se aggiungiamo delle impurita' al cristallo di silicio si verra' a formare un livello energetico prossimo al livello inferiore della banda di conduzione o al livello superiore della banda di valenza (a soli 0,01eV)
rendendo per gli elettroni piu' facile "il salto" ;
avremo nel prino caso un semiconduttore "di tipo n" nel secondo caso un semiconduttore "di tipo p"

Per il Nobel purtroppo sei arrivato tardi ...

[alfredo85]

Se aggiungiamo delle impurita' al cristallo di silicio si verra' a formare un livello energetico prossimo al livello inferiore della banda di conduzione o al livello superiore della banda di valenza (a soli 0,01eV)

Quindi è possibile, drogando il silicio, ottenere un semiconduttore con una banda proibita di 0,01 eV, puoi darmi informazioni più approfondite?

Grazie

[RenzoDF]

Qui dovresti trovare qualcosa di piu' approfondito

http://www.ifn.cnr.it/Groups/SQC/Archiv ... part_3.PDF

[alfredo85]

Grazie Renzo