La conduzione nei semiconduttori. Proprietà elettriche nei materiali. Concentrazioni di carica libera all equilibrio

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Paola Alfieri
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1 La conduzione nei semiconduttori La conduzione nei semiconduttori Proprietà elettriche nei materiali Correnti nei semiconduttori Modello matematico 2 1

2 Obiettivi della lezione Acquisire gli strumenti per descrivere la densità degli stati Acquisire gli strumenti per descrivere la distribuzione in energia degli elettroni Calcolo della densità dei portatori liberi in un semiconduttore drogato Effetto del drogaggio sulla popolazione di portatori 3 Riferimenti bibliografici per la lezione Dispositivi per la microelettronica di Giovanni Ghione McGraw-Hill, 1998 capitolo 2 e 3 4 2

3 Densità degli stati disponibili e funzione di occupazione Calcolo delle concentrazioni di carica libera Legge dell azione di massa Semiconduttori drogati e condizione di neutralità Esercizi: concentrazione portatori liberi ed E F 6 3

4 Densità di portatori liberi 7 Densità di portatori liberi 8 4

5 Densità di portatori liberi 9 Densità di portatori liberi 10 5

6 Densità degli stati disponibili 11 Densità degli stati disponibili 12 6

7 Funzione di Fermi-Dirac 13 Funzione di occupazione 14 7

8 Funzione di Fermi-Dirac 15 8

9 Densità degli stati disponibili e funzione di occupazione Calcolo delle concentrazioni di carica libera Legge dell azione di massa Semiconduttori drogati e condizione di neutralità Esercizi: concentrazione portatori liberi ed E F 17 Densità di portatori liberi 18 9

10 Densità di portatori liberi 19 Statistica di Boltzmann 20 10

11 Statistica di Boltzmann 21 Statistica di Boltzmann 22 11

12 Densità di portatori liberi 23 Livello di Fermi intrinseco 24 12

13 Livello di Fermi intrinseco 25 13

14 Densità degli stati disponibili e funzione di occupazione Calcolo delle concentrazioni di carica libera Legge dell azione di massa Semiconduttori drogati e condizione di neutralità Esercizi: concentrazione portatori liberi ed E F 27 Legge dell azione di massa 28 14

15 Equazioni di Shockley 29 Equazioni di Shockley 30 15

16 Densità degli stati disponibili e funzione di occupazione Calcolo delle concentrazioni di carica libera Legge dell azione di massa Semiconduttori drogati e condizione di neutralità Esercizi: concentrazione portatori liberi ed E F 32 16

17 Neutralità elettrica 33 Neutralità elettrica 34 17

18 Neutralità elettrica 35 Carica libera 36 18

19 Carica libera 37 Carica libera 38 19

20 Livello di Fermi 39 Livello di Fermi 40 20

21 Livello di Fermi 41 Livello di Fermi 42 21

22 Densità degli stati disponibili e funzione di occupazione Calcolo delle concentrazioni di carica libera Legge dell azione di massa Semiconduttori drogati e condizione di neutralità Esercizi: concentrazione portatori liberi ed E F 44 22

23 Concentrazione portatori liberi ed E F : Si n 45 Soluzione 46 23

24 Soluzione 47 Soluzione 48 24

25 Concentrazione portatori liberi ed E F : Si p 49 Soluzione 50 25

26 Soluzione 51 Soluzione 52 26

27 Sommario della lezione Densità degli stati disponibili e funzione di occupazione Calcolo delle concentrazioni di carica libera Legge dell azione di massa Semiconduttori drogati e condizione di neutralità Esercizi: concentrazione portatori liberi ed E F 53 27

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