Giunzione PN dubbi :D

[Nunziox]

Salve a tutti, credo di non aver capito fino a fondo i meccanismi che regolano la giunzione PN.


Considero due barrette di silicio e le drogo una con un materiale pentavalente (tipo N) e una con un materiale trivalente t(tipo N).
Adesso le unisco.

Nel momento dell'unione e negli istanti immediatamente successivi vi è un passaggio di lacune dalla zona di tipo P a quella di Tipo N e un passaggio di elettroni dalla zona di tipo N alla zona di tipo P, alcuni elettroni vanno a neutralizzarsi con le lacune formando una zona centrale detta di svuotamento, tale zona agisce da barriera di potenziale. ==> E' corretto dire così?

La zona di tipo N ha perso elettroni quindi adesso non è più neutra ma carica positivamente, allo stesso modo la zona di tipo P è negativa.
Si ha quindi la formazione di un campo elettrico a causa delle cariche opposte ai bordi della zona di svuotamento larga 'd'.

Il campo elettrico è quindi responsabile di un potenziale ai capi della zona di svuotamento.

Adesso cosa succede se attacchiamo un generatore?

Dobbiamo distinguere due tipologie di collegamento:
-Caso 1: polo positivo del generatore collegato alla zona di tipo P, negativo alla zona di tipo N
(polarizzazione diretta)
-Caso 2: polo negativo collegato alla zona di tipo P, positivo alla zona di tipo N
(polarizzazione inversa)

Analizziamo il caso 1:
Se riusciamo a dare agli elettroni e alle lacune l'energia necessaria per attraversare la barriera di potenziale , si ha quindi un passaggio di elettroni dalla zona P alla zona N e un passaggio di lacune dalla zona N alla zona P, la zona di svuotamento diventa sempre più piccola ==>(giusto?).

Il movimento delle lacune crea una corrente dalla zona N alla zona P e quello degli elettroni ne crea un'altra dalla zona P alla zona N. ==> (questa non l'ho capita nemmeno, qual'é la corrente risultante? quella che poi scorre nel filo?)

Analizziamo il caso 2:
Se la zona di svuotamento aumenta. Perché?

[Lele_u_biddrazzu]

...Analizziamo il caso 2:
Se la zona di svuotamento aumenta. Perché?

Il polo negativo della batteria attrae le lacune presenti nella zona P, contestualmente il polo positivo attrae gli elettroni presenti nella zona N; tutto ciò provoca un allontanamento delle cariche maggioritarie dalla giunzione determinando così l'allargamento della zona di svuotamento e l'aumento della barriera di potenziale.

[Nunziox]

grazie

[Lele_u_biddrazzu]

Prego

[Nunziox]

Nel momento dell'unione e negli istanti immediatamente successivi vi è un passaggio di lacune dalla zona di tipo P a quella di Tipo N e un passaggio di elettroni dalla zona di tipo N alla zona di tipo P, alcuni elettroni vanno a neutralizzarsi con le lacune formando una zona centrale detta di svuotamento, tale zona agisce da barriera di potenziale.

Tale processo finisce quando si raggiunge l'equilibrio nella nuova barretta composta dall'unione delle due barrette( tipo N e una di tipo P).

Dico bene così?

[jordan20]

Si dici bene, il campo elettrico interno dovuto alle cariche fisse ionizzate contrasta il flusso dei portatori e si raggiunge una situazione di equilibrio dinamico.

[Nunziox]

Grazie

Adesso quando ho scritto:

Il movimento delle lacune crea una corrente dalla zona N alla zona P e quello degli elettroni ne crea un'altra dalla zona P alla zona N.

ma alla fine la corrente che scorre nel filo è la differenza tra le due?


-------<-----[ N | P ]------>--------

[jordan20]

Nel filo scorrono solo elettroni. Le lacune sono un'astrazione per capire il concetto di drogaggio, ma alla fine quelli che si muovono sono sempre solo e soltanto elettroni; quindi formalmente la risultante è una differenza tra le correnti, ma la corrente diretta che attraversa il dispositivo è quella che scorre sempre in un verso. Convenzionalmente si assume come verso quello opposto al moto degli elettroni (cioà il verso delle lacune).

[Nunziox]

Perfetto ho chiarito tutti i miei dubbi

[IsidoroKZ]

Nel filo scorrono solo elettroni. Le lacune sono un'astrazione per capire il concetto di drogaggio, ma alla fine quelli che si muovono sono sempre solo e soltanto elettroni;

Non mi pare. Le lacune sono oggetti quantistici tanto quanto gli elettroni.
Se usi solo gli elettroni in movimento come spieghi il segno della tensione di Hall?