ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA (C.I.) Modulo di Elettronica. Lezione 6. a.a

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA (C.I.) Modulo di Elettronica. Lezione 6. a.a"

Transcript

1 32586 ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA (C.I.) Modulo di Elettronica Lezione 6 a.a

2 Diodo + Il diodo è un bipolo, passivo, nonlineare la cui funzione ideale è quella di permettere il flusso di corrente in un verso e di bloccarla nell'altro. Il diodo è un concetto circuitale. Nella larga maggioranza dei casi, si tratta di un dispositivo a semiconduttore, poiché per realizzare il proprio funzionamento sfrutta le capacità fisiche di questa categoria di materiali

3 Semiconduttore Un conduttore elettrico è un elemento fisico in grado di far scorrere al suo interno la corrente elettrica con facilità. I conduttori sono caratterizzati dalla presenza di elettroni liberi nella banda di valenza degli atomi del reticolo cristallino Un isolante elettrico, o dielettrico, è un elemento fisico la cui conducibilità elettrica (inverso della resistività) è estremamente bassa (in alcuni casi si può supporre nulla) Un semiconduttore è un elemento fisico che presenta resistività / conducibilità intermedia tra i conduttori e gli isolanti.

4 Modello a Bande In un isolante e un semiconduttore, l'ultima banda riempita di elettroni si definisce banda di valenza. La prima banda lasciata vuota si definisce invece banda di conduzione. L'intervallo di energie fra la banda di valenza e quella di conduzione si definisce banda proibita (band gap). I semiconduttori sono elementi fisici solidi la cui banda proibita è abbastanza piccola da far sì che si possa osservare statisticamente una conduzione non trascurabile (comunque inferiore a quella dei conduttori, ma superiore a quella degli isolanti) dovuta al passaggio dei portatori di carica dalla banda di valenza (piena) a quella di conduzione per eccitazione termica

5 Semiconduttori Drogati P/N I semiconduttori estrinseci o drogati sono semiconduttori ai quali vengono aggiunte impurità tramite il processo di drogaggio: Piccole percentuali di atomi diversi aumentano le proprietà di conduzione del semiconduttore: i semiconduttori intrinseci, hanno legami tetravalenti (ogni atomo è legato ad altri quattro atomi dello stesso tipo nel reticolo cristallino) a causa della presenza di quattro elettroni di valenza negli atomi (silicio, germanio) del semiconduttore. Aggiungendo atomi pentavalenti cioè che hanno cinque elettroni di valenza dentro il conduttore (fosforo, arsenico, antimonio) si ha un aumento di elettroni di conduzione: questo tipo viene chiamato drogaggio di tipo n Aggiungendo atomi trivalenti cioè che hanno tre elettroni di valenza nei livelli energetici più esterni (boro, gallio, indio), questi attraggono gli elettroni liberi in modo da stabilizzarsi. L'assenza di elettroni all'interno del reticolo cristallino del semiconduttore rappresenta una presenza di una carica positiva, detta lacuna che viaggia entro il conduttore esattamente come l'elettrone (ovviamente tenendo conto della carica). Questo viene chiamato drogaggio di tipo p.

6 Giunzione PN P N Il diodo è normalmente composto da semiconduttore (silicio) in cui due regioni sono drogate con due diversi tipi di impurità. Da un lato un drogante di tipo N, che libera cioè elettroni nella struttura del semiconduttore Dall altro lato un trogante di tipo P, che inserisce latenze, ossia assenza di elettroni nella struttura del semiconduttore Nonostante la presenza di cariche negative e positive libere nella struttura cristallina del semiconduttore, in condizione di riposo il dispositivo è elettricamente neutro, e non si manifestano correnti

7 Giunzione PN Attorno alla giunzione, elettroni e lacune si diffondono nella regione confinante (e in P, l+ in N) Si genera così una carica positiva in N, ed una carica negativa in P. Questo porta ad un campo elettrico, che si oppone ad una ulteriore diffusione di cariche attraverso la giunzione.

8 Giunzione PN P N + Polarizz. diretta + Polarizz. inversa Applicando una tensione V al bipolo, si hanno due comportamenti opposti: Polarizzazione Inversa: Se Il campo elettrico imposto è nella direzione del campo esistente, rinforza l effetto precedente: la zona di svuotamento (depletion) si allarga, elettroni sono trascinati via dalla regione N verso la regione P, e lacune vengono trascinate da P a N. Non esistono portatori di carica che possano portare corrente attraverso la giunzione, e il diodo rappresenta una Resistenza pseudoinfinita opponendosi al flusso di corrente. Polarizzazione Diretta: Se il campo elettrico è imposto nella direzione opposta, elettroni e lacune vengono forzati ad attraversare la giunzione, cancellando il campo elettrico attorno alla stessa. L area della regione di svuotamneto diminuisce, nuovi elettroni e lacune vengono iniettati dai morsetti, e la corrente aumenta in modo molto rapido all aumentare della tensione

9 Caratteristica del diodo + Caratteristica I(V) del diodo ideale (Equazione di Shockley): Id = VD Is* [ EXP( ) 1] NVt Is = Corrente di Saturazione ( :10 15 ) Vt = Tensione Termica ( K ) N = Coefficiente di emissione ( 2 : 1) Vt = qt K

10 Caratteristica del diodo Reale I 0 Corrente di saturazione inversa, dovuta ai portatori di carica minoritari V Z Tensione di Rottura

11 Modello del Diodo a piccoli segnali La caratteristica del diodo è NON LINEARE. Di conseguenza, non possiamo applicare a un circuito a diodi le leggi che regolano i sistemi lineari. Ma supponendo di lavorare in un intorno di un determinato punto di lavoro del diodo, possiamo valutare cambiamenti di tal punto di lavoro, nell ipotesi che questi cambiamenti siano limitati ad una ristretta regione nell intorno del punto di lavoro stesso VD0 La Curva di Shockley nell intorno di un determinato punto di lavoro può essere approssimata alla tangente alla curva in quel determinato punto vd d( Is* EXP( )) d( id) nvt Is*( EXP( vd / nvt) id + Is m = = = = ; rd d( vd) d( vd) nvt nvt = nvt Id + Is ; i d VD0 + rd + v d

12 Modelli di rappresentazione Semplificati V γ Modello a soglia Modello a soglia nulla V γ Modello a soglia + R I=0 per V< Vγ V= Vγ per I>=0 I=0 per V< 0 V= 0 per I>=0 I=0 per V< Vγ V= Vγ + R per I>=0

13 Raddrizzatore a semionda Il segnale d'ingresso, sinusoidale, viene applicato ad un diodo in serie ad RL. Il diodo consente il passaggio delle sole semionde positive (negative) cancellando le semionde negative (positive). Se RL=Inf, la forma d onda in uscita rappresenta quella di ingresso raddrizzata. Nota: Il raddrizzatore a semionda non trasforma le onde negative in positive. Si consideri inoltre che in presenza di un diodo non ideale la caduta di tensione sul diodo impone una forma di Distorsione sulla tensione di uscita:

14 Raddrizzatore a Ponte di Graez Il raddrizzatore funziona invertendo nei due rami della semionda alimentazione e massa Questa soluzione, è molto adatta alle trasformazioni AC/DC perché facilita un successivo filtraggio e livellamento della tensione fino ad ottenere una corrente continua. Principale svantaggio di questo metodo è di avere una caduta di tensione pari a quella di due diodi in serie. Nel raddrizzare tensioni molto piccole si ha quindi una perdita e una distorsione eccessive.

15 Rivelatore di Cresta R Z L = 1+ src ;

16 Rivelatore di Cresta (2) R=10K, C=10nF, f=10k R=10K, C=10nF, f=10k Se la capacità sale a 100nF o la resistenza a 100K, non si percepiscono quasi più variazioni

17 Esercizio 1 R1=5K D2 R2=1K 10V D V Ipotesi 1: D1, D2 in conduzione R1=8K R2=1K V1=10V V2=5V I1=(V1 V γ ) / R1 = 9.3V / 8KΩ =1.16 ma I2=(V2 / R2 )= 5V / 1KΩ =5 ma I D1 = ma Negativa > Non accettabile con l ipotesi di D1 in conduzione

18 Esercizio 1(b) Ipotesi 1: D1 interdetto, D2 in conduzione V1=10V + R1=8K + R2=1K + V2=5V I1=I2= (V1+V2V γ ) / R1+R2 = 14.3V / 9KΩ = 1.58 ma (V1VD1)/R1=I1; 10VD1=8K Ω *1.58 ma VD1= =2.64V R D1 = V D1 = Negativa > Compatibile con l ipotesi di D1 in interdizione I2= Negativa > Compatibile con l ipotesi di D2 in conduzione (Si noti il verso di I2, opposto a quello del diodo)

Prof.ssa Silvia Martini. L.S. Francesco D Assisi

Prof.ssa Silvia Martini. L.S. Francesco D Assisi Prof.ssa Silvia Martini L.S. Francesco D Assisi Modello atomico Bande di energia in un cristallo Le sostanze solide possono essere suddivise in tre categorie: isolanti, conduttori e semiconduttori. I livelli

Dettagli

Fondamenti di Elettronica, Sez.2

Fondamenti di Elettronica, Sez.2 Fondamenti di Elettronica, Sez.2 Alessandra Flammini alessandra.flammini@unibs.it Ufficio 24 Dip. Ingegneria dell Informazione 030-3715627 Lunedì 16:30-18:30 Fondamenti di elettronica, A. Flammini, AA2017-2018

Dettagli

Testo di riferimento: Millman-Grabel MICROELECTRONICS McGraw Hill Cap. 1: 1,2,3,4 Cap. 2: 1,2,3,4,6,7,8,(9,10). Cap. 3: 1,2,4,5,6,8,9,10.

Testo di riferimento: Millman-Grabel MICROELECTRONICS McGraw Hill Cap. 1: 1,2,3,4 Cap. 2: 1,2,3,4,6,7,8,(9,10). Cap. 3: 1,2,4,5,6,8,9,10. Esperimentazioni di Fisica 3 AA 20122013 Semiconduttori Conduzione nei semiconduttori Semiconduttori intrinseci ed estrinseci (drogati) La giunzione pn Il diodo a semiconduttore Semplici circuiti con diodi

Dettagli

Sommario. Come funziona il Diodo? Giunzione PN a circuito aperto Giunzione PN: polarizzazione diretta Giunzione PN: polarizzazione inversa

Sommario. Come funziona il Diodo? Giunzione PN a circuito aperto Giunzione PN: polarizzazione diretta Giunzione PN: polarizzazione inversa l Diodo Sommario Cos è il Diodo? Concetti di base sulla fisica dei Semiconduttori Silicio ntrinseco Corrente di Deriva e Corrente di Diffusione Silicio Drogato P o N Giunzione PN Come funziona il Diodo?

Dettagli

I semiconduttori. Il drogaggio è un operazione che avviene con diffusione di vapori a temperature intorno ai 1000 C.

I semiconduttori. Il drogaggio è un operazione che avviene con diffusione di vapori a temperature intorno ai 1000 C. I semiconduttori Presentano le seguenti caratteristiche: hanno una resistività intermedia tra quelle di un isolante ed un conduttore presentano una struttura cristallina, cioè con disposizione nello spazio

Dettagli

Fondamenti di Elettronica, Sez.2

Fondamenti di Elettronica, Sez.2 Fondamenti di Elettronica, Sez.2 Alessandra Flammini alessandra.flammini@unibs.it Ufficio 24 Dip. Ingegneria dell Informazione 030-3715627 Martedì 16:30-18:30 Fondamenti di elettronica, A. Flammini, AA2018-2019

Dettagli

Conduttori, Isolanti e Semiconduttori

Conduttori, Isolanti e Semiconduttori Conduttori, Isolanti e Semiconduttori I materiali si possono classificare in base al loro comportamento elettrico in: CONDUTTORI: presenza di cariche elettriche mobili che possono spostarsi sotto l azione

Dettagli

I Materiali. Isolanti, Conduttori, Semiconduttori. giovedì 26 febbraio Corso di Elettronica 1

I Materiali. Isolanti, Conduttori, Semiconduttori. giovedì 26 febbraio Corso di Elettronica 1 I Materiali Isolanti, Conduttori, Semiconduttori Corso di Elettronica 1 Di cosa si parlerà Classificazione dei materiali Drogaggio Giunzione PN Polarizzazione diretta Polarizzazione inversa Corso di Elettronica

Dettagli

Conduttori Semiconduttori Isolanti cm 3. Diamante = = 0.14

Conduttori Semiconduttori Isolanti cm 3. Diamante = = 0.14 30 48 IIB Zn IIIA IVA VA VIA 5 6 7 8 B C N O Boro Carbonio Azoto Ossigeno 13 14 15 16 Alluminio Silicio Fosforo Zolfo 31 32 33 34 Zinco Gallio Germanio Arsenico Selenio Cd Al Si P S Ga Ge As Se 49 50 51

Dettagli

Semiconduttore. Livelli energetici nei solidi

Semiconduttore. Livelli energetici nei solidi Page 1 of 5 Semiconduttore Da Wikipedia, l'enciclopedia libera. I semiconduttori sono materiali che hanno una resistività (o anche una conducibilità) intermedia tra i conduttori e gli isolanti. Essi sono

Dettagli

SEMICONDUTTORI BANDE DI ENERGIA

SEMICONDUTTORI BANDE DI ENERGIA SEMICONDUTTORI BANDE DI ENERGIA Si dice banda di energia un insieme di livelli energetici posseduti dagli elettroni. Si dice banda di valenza l'insieme degli elettroni che hanno un livello energetico basso,

Dettagli

I SEMICONDUTTORI. I loro atomi costituiscono uno schema cristallino, noto come centrate nel quale gli atomi sono tenuti a posto dai legami covalenti.

I SEMICONDUTTORI. I loro atomi costituiscono uno schema cristallino, noto come centrate nel quale gli atomi sono tenuti a posto dai legami covalenti. I SEMICONDUTTORI I semiconduttori hanno un comportamento intermedio fra quello dei conduttori e quello degli isolanti. Presentano una conduttività intermedia fra quella dei conduttori e degli isolanti

Dettagli

Il diodo è un componente elettronico passivo non lineare a due terminali, la cui funzione ideale è quella di permettere il flusso di corrente elettrica in una direzione e di bloccarla nell'altra, la qual

Dettagli

Semiconduttori. Bande di energia. Un cristallo è formato da atomi disposti in modo da costituire una struttura periodica regolare

Semiconduttori. Bande di energia. Un cristallo è formato da atomi disposti in modo da costituire una struttura periodica regolare Semiconduttori Bande di energia Un cristallo è formato da atomi disposti in modo da costituire una struttura periodica regolare Quando gli atomi formano un cristallo, il moto degli elettroni dello strato

Dettagli

Figura 3.1: Semiconduttori.

Figura 3.1: Semiconduttori. Capitolo 3 Semiconduttori Con il termine semiconduttori si indicano alcuni elementi delle colonne III, IV e V della tavola periodica, caratterizzati da una resistività elettrica ρ intermedia tra quella

Dettagli

Drogaggio dei semiconduttori

Drogaggio dei semiconduttori I SEMICONDUTTORI Considerando la struttura atomica dell atomo di rame, si può vedere che il suo nucleo contiene 29 protoni, cariche positive, quindi, quando il rame non conduce, vuol dire che ci sono 29

Dettagli

LA GIUNZIONE PN SILICIO INTRINSECO LACUNE - ELETTRONI. La giunzione PN - diodo Prof. Antonio Marrazzo Pag. 1

LA GIUNZIONE PN SILICIO INTRINSECO LACUNE - ELETTRONI. La giunzione PN - diodo Prof. Antonio Marrazzo Pag. 1 LA GIUNZIONE PN SILICIO INTRINSECO Un atomo di silicio ha 4 elettroni nello strato più esterno detti elettroni di valenza, quindi in un cristallo di silicio ciascuno di questi elettroni viene condiviso

Dettagli

Corso di Elettronica Industriale (CdL in Ingegneria Meccatronica, sede di Mantova) Semiconduttori intrinseci e drogati

Corso di Elettronica Industriale (CdL in Ingegneria Meccatronica, sede di Mantova) Semiconduttori intrinseci e drogati Corso di Elettronica Industriale (CdL in Ingegneria Meccatronica, sede di Mantova) Isolanti, conduttori e semiconduttori In un solido si può avere conduzione di carica elettrica (quindi passaggio di corrente)

Dettagli

T08: Dispositivi elettronici (3.3.1)

T08: Dispositivi elettronici (3.3.1) T08: Dispositivi elettronici (3.3.1) Sommario Richiami sui semiconduttori conduttori, isolanti e semiconduttori bande di energia droganti nei semiconduttori corrente di deriva e diffusione Funzionamento

Dettagli

Dispositivi elettronici

Dispositivi elettronici Dispositivi elettronici Sommario Richiami sui semiconduttori conduttori, isolanti e semiconduttori bande di energia droganti nei semiconduttori corrente di deriva e diffusione Funzionamento della giunzione

Dettagli

Dispositivi e Tecnologie Elettroniche. Esercitazione Giunzione pn

Dispositivi e Tecnologie Elettroniche. Esercitazione Giunzione pn Dispositivi e Tecnologie Elettroniche Esercitazione Giunzione pn Esercizio 1: testo Si consideri una giunzione brusca e simmetrica con drogaggio N A N D 10 17 cm 3 sezione trasversale A 0.5 mm 2 e lati

Dettagli

l evoluzione dell elettronica

l evoluzione dell elettronica 1904 tubo a vuoto 1968 circuito integrato l evoluzione dell elettronica 1980 integrati VLSI 1947 transistor oggi integrati ULSI 1971 microprocessore diodi transistor tecnologie costruttive grafici, tabelle,

Dettagli

ELETTRONICA CdS Ingegneria Biomedica

ELETTRONICA CdS Ingegneria Biomedica ELETTRONICA CdS Ingegneria Biomedica LEZIONE A.01 Diodi: funzionamento, parametri, caratteristiche Funzionamento del diodo Proprietà dei diodi reali Modelli di diodi reali Analisi di circuiti a diodi reali

Dettagli

Componentistica elettronica: cenni

Componentistica elettronica: cenni ERSONE 15.3.01 Componentistica elettronica: cenni Componenti e caratterizzazione del loro comportamento La tecnologia dei componenti a vuoto La tecnologia dei componenti a semiconduttori l comportamento

Dettagli

Componenti a Semiconduttore

Componenti a Semiconduttore Componenti a Semiconduttore I principali componenti elettronici si basano su semiconduttori (silicio o germani) che hanno subito il trattamento del drogaggio. In tal caso si parla di semiconduttori di

Dettagli

Giunzione pn. (versione del ) Bande di energia

Giunzione pn.  (versione del ) Bande di energia Giunzione pn www.die.ing.unibo.it/pers/mastri/didattica.htm (versione del 10-5-2012) Bande di energia Un cristallo è formato da atomi disposti in modo da costituire una struttura periodica regolare Quando

Dettagli

CONDUTTORI, ISOLANTI, SEMICONDUTTORI

CONDUTTORI, ISOLANTI, SEMICONDUTTORI CONDUTTORI, ISOLANTI, SEMICONDUTTORI Le sostanze che favoriscono al loro interno il passaggio della corrente elettrica sono dette conduttori; quelle invece che impediscono il passaggio della corrente sono

Dettagli

Figura 2.1: Semiconduttori.

Figura 2.1: Semiconduttori. Capitolo 2 Semiconduttori 2.1 Semiconduttori Con il termine semiconduttori si indicano alcuni elementi delle colonne III, IV e V della tavola periodica, caratterizzati da una resistività elettrica ρ intermedia

Dettagli

Laboratorio di Elettronica Dispositivi elettronici e circuiti Proprieta' e fenomenologia dei semiconduttori. Dispositivi a semiconduttore: * diodo a giunzione * transistor bjt * transistor jfet e mosfet

Dettagli

Regione di svuotamento: effetti polarizzazione

Regione di svuotamento: effetti polarizzazione Regione di svuotamento: effetti polarizzazione L applicazione di una tensione modifica il potenziale interno. Assumendo che tutta la tensione risulti applicata alla regione di svuotamento basta sostituire

Dettagli

LABORATORIO DI ELETTRONICA OGGETTO: RILIEVO DELLA CURVA CARATTERISTICA DI UN DIODO AL SILICIO SCHEMA

LABORATORIO DI ELETTRONICA OGGETTO: RILIEVO DELLA CURVA CARATTERISTICA DI UN DIODO AL SILICIO SCHEMA ALUNNO: Fratto Claudio CLASSE: IV B Informatico ESERCITAZIONE N : 3 LABORATORIO DI ELETTRONICA OGGETTO: RILIEVO DELLA CURVA CARATTERISTICA DI UN DIODO AL SILICIO SCHEMA DATI: R = 100Ω 1 STRUMENTI UTILIZZATI

Dettagli

il diodo a giunzione transistori ad effetto di campo (FETs) il transistore bipolare (BJT)

il diodo a giunzione transistori ad effetto di campo (FETs) il transistore bipolare (BJT) Contenuti del corso Parte I: Introduzione e concetti fondamentali richiami di teoria dei circuiti la simulazione circuitale con SPICE elementi di Elettronica dello stato solido Parte II: Dispositivi Elettronici

Dettagli

Materiali dell elettronica allo stato solido

Materiali dell elettronica allo stato solido Materiali dell elettronica allo stato solido I materiali elettronici si suddividono in 3 categorie: Isolanti Resistenza () > 10 5 -cm Semiconduttori 10-3 < < 10 5 -cm Conduttori < 10-3 -cm I semiconduttori

Dettagli

(2) cubico a facce centrate (3) esagonale compatto

(2) cubico a facce centrate (3) esagonale compatto IL LEGAME METALLICO La maggior parte dei metalli cristallizza in strutture a massimo impacchettamento, ovvero in solidi in cui si può considerare che gli ioni metallici che occupano le posizioni reticolari,

Dettagli

conduttori isolanti semiconduttori In un metallo la banda più esterna che contiene elettroni è detta banda di valenza

conduttori isolanti semiconduttori In un metallo la banda più esterna che contiene elettroni è detta banda di valenza Un solido sarà conduttore solo se la banda è parzialmente occupata. Se invece la banda è completamente occupata si possono avere due casi: se la banda successiva è molto alta in energia il solido è un

Dettagli

Cenni sulla teoria dell orbitale molecolare

Cenni sulla teoria dell orbitale molecolare Cenni sulla teoria dell orbitale molecolare Legame chimico: teoria dell orbitale molecolare (MO) La formazione della molecola genera ORBITALI MOLECOLARI che derivano dalla combinazione degli ORBITALI ATOMICI.

Dettagli

A.R.I. - Sezione di Parma. Corso di preparazione esame patente radioamatore Semiconduttori. Carlo Vignali, I4VIL

A.R.I. - Sezione di Parma. Corso di preparazione esame patente radioamatore Semiconduttori. Carlo Vignali, I4VIL A.R.I. - Sezione di Parma Corso di preparazione esame patente radioamatore 2017 Semiconduttori Carlo Vignali, I4VIL SEMICONDUTTORI Un semiconduttore è un materiale che ha un apprezzabile conducibilità

Dettagli

S.I.C.S.I. Scuola Interuniversitaria Campana di Specializzazione all Insegnamento VIII ciclo - a.a. 2008/2009

S.I.C.S.I. Scuola Interuniversitaria Campana di Specializzazione all Insegnamento VIII ciclo - a.a. 2008/2009 S.I.C.S.I. Scuola Interuniversitaria Campana di Specializzazione all Insegnamento VIII ciclo - a.a. 2008/2009 Conduzione elettrica nei metalli (conduttori e semiconduttori) Corso di Laboratorio di Didattica

Dettagli

DIODO. La freccia del simbolo indica il verso della corrente.

DIODO. La freccia del simbolo indica il verso della corrente. DIODO Si dice diodo un componente a due morsetti al cui interno vi è una giunzione P-N. Il terminale del diodo collegato alla zona P si dice anodo; il terminale collegato alla zona N si dice catodo. Il

Dettagli

Legame metallico. Metalli

Legame metallico. Metalli LEGAME METALLICO Un metallo può essere descritto come un reticolo di ioni positivi (nucleo più elettroni di core) immersi in una nube di elettroni di valenza mobili (delocalizzati) attorno ai cationi.

Dettagli

La misura della radioattivita γ lezione 3. Cristiana Peroni Corsi di LS in Scienze Biomolecolari Universita di Torino Anno accademico

La misura della radioattivita γ lezione 3. Cristiana Peroni Corsi di LS in Scienze Biomolecolari Universita di Torino Anno accademico La misura della radioattivita γ lezione 3 Cristiana Peroni Corsi di LS in Scienze Biomolecolari Universita di Torino Anno accademico 2008-2009 Strumentazione e tecniche per la misura della radioattivita

Dettagli

IL DIODO. 1 - Generalità

IL DIODO. 1 - Generalità IL DIODO 1 - Generalità Un cristallo di materiale semiconduttore, drogato in modo da creare una giunzione pn, costituisce un diodo a semiconduttore. In fig. 1 sono illustrati la struttura e il simbolo

Dettagli

Conduttori e semiconduttori

Conduttori e semiconduttori Conduttori e semiconduttori Nei conduttori, già a temperatura ambiente gli elettroni sono liberi di muoversi nel circuito cristallino. Nei semiconduttori, invece, la temperatura ambiente non è sufficiente

Dettagli

I PORTATORI e la CORRENTE nei DISPOSITIVI SEMICONDUTTORI. Fondamenti di Elettronica

I PORTATORI e la CORRENTE nei DISPOSITIVI SEMICONDUTTORI. Fondamenti di Elettronica I PORTATORI e la CORRENTE nei DISPOSITIVI SEMICONDUTTORI 1 Come si può variare la concentrazione di n e/o di p? NON aggiungendo elettroni dall esterno perché il cristallo si caricherebbe ed assumerebbe

Dettagli

CORSO DI FISICA TECNICA 2 AA 2013/14 ILLUMINOTECNICA. Lezione n 6: Lampade a tecnologia LED. Ing. Oreste Boccia

CORSO DI FISICA TECNICA 2 AA 2013/14 ILLUMINOTECNICA. Lezione n 6: Lampade a tecnologia LED. Ing. Oreste Boccia CORSO DI FISICA TECNICA 2 AA 2013/14 ILLUMINOTECNICA Lezione n 6: Lampade a tecnologia LED Ing. Oreste Boccia LED: acronimo di Light Emitting Diode (diodo ad emissione luminosa ) Primo LED sviluppato nel

Dettagli

4πε. h m. Eq. di Schrödinger per un atomo di idrogeno:

4πε. h m. Eq. di Schrödinger per un atomo di idrogeno: Eq. di Schrödinger per un atomo di idrogeno: h m e 1 ψ 4πε r 0 ( r) = Eψ ( r) Questa equazione è esattamente risolubile ed il risultato sono degli orbitali di energia definita E n = m e 1 α 1 1 e mc n

Dettagli

Elettromagnetismo e circuiti

Elettromagnetismo e circuiti Elettromagnetismo e circuiti Corso tenuto da: Alessandro D Uffizi Massimiliano Bazzi Andrea Gennusa Emanuele Appolloni Francesco Rigoli Leonardo Marrone Lorenzo Di Bella Matteo Stirpe Stefano Mantini Verdiana

Dettagli

3- CENNI SUI PRINCIPALI DISPOSITIVI BASATI SULLE GIUNZIONI p-n

3- CENNI SUI PRINCIPALI DISPOSITIVI BASATI SULLE GIUNZIONI p-n 1 3- CENNI SUI PRINCIPALI DISPOSITIVI BASATI SULLE GIUNZIONI p-n Il diodo come raddrizzatore Un semiconduttore contenente una giunzione p-n, come elemento di un circuito elettronico si chiama diodo e viene

Dettagli

Cap. 1 STRUTTURA A BANDE DEI SEMICONDUTTORI

Cap. 1 STRUTTURA A BANDE DEI SEMICONDUTTORI 1 IL DIODO INTRODUZIONE In un cristallo i livelli energetici dell atomo vengono sostituiti da bande di energia, e la distribuzione delle bande di energia distingue i materiali in isolanti, semiconduttori

Dettagli

Isolanti γ < 10-4 aumentata con l aggiunta di piccole quantità di sostanze chimiche. I semiconduttori puri si dicono intrinseci.

Isolanti γ < 10-4 aumentata con l aggiunta di piccole quantità di sostanze chimiche. I semiconduttori puri si dicono intrinseci. DIODO A SEMICONDUTTORE un conduttore è una sostanza in cui una carica elettrica può scorrere facilmente. Nei conduttori, già a temperatura ambiente gli elettroni sono liberi di muoversi. I conduttori sono

Dettagli

Scritto da Administrator Sabato 26 Ottobre :16 - Ultimo aggiornamento Sabato 26 Ottobre :28

Scritto da Administrator Sabato 26 Ottobre :16 - Ultimo aggiornamento Sabato 26 Ottobre :28 Diodo come raddrizzatore Un componente elettronico dal comportamento molto particolare è il diodo. Abbiamo visto che applicando una certa tensione ad una resistenza, la corrente che la attraversa corrisponde

Dettagli

ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA (C.I.) Modulo di Elettronica. Lezione 7. a.a

ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA (C.I.) Modulo di Elettronica. Lezione 7. a.a 32586 - ELETTROTENIA ED ELETTRONIA (.I.) Modulo di Elettronica Lezione 7 a.a. 2010-2011 Bipolar Junction Transistor (BJT) Il BJT è realizzato come una coppia di giunzioni PN affiancate. Esistono due categorie

Dettagli

A.R.I. - Sezione di Parma. Corso di preparazione esame patente radioamatore Semiconduttori. Carlo Vignali, I4VIL

A.R.I. - Sezione di Parma. Corso di preparazione esame patente radioamatore Semiconduttori. Carlo Vignali, I4VIL A.R.I. - Sezione di Parma Corso di preparazione esame patente radioamatore 2019 Semiconduttori Carlo Vignali, I4VIL Quando più atomi sono legati insieme in una struttura cristallina o no, vedono i livelli

Dettagli

Le basi della tecnologia moderna: la FISICA dei SEMICONDUTTORI

Le basi della tecnologia moderna: la FISICA dei SEMICONDUTTORI Le basi della tecnologia moderna: la FISICA dei SEMICONDUTTORI Federico Grasselli Dipartimento di Fisica Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Principi quantistici della materia La fisica classica

Dettagli

Laboratorio II, modulo

Laboratorio II, modulo Laboratorio II, modulo 2 2015-2016 Transistor (cfr. http://studenti.fisica.unifi.it/~carla/appunti/2008-9/cap.4.pdf http://ume.gatech.edu/mechatronics_course/transistor_f04.ppt) Storia del Transistor Inventati

Dettagli

EFFETTO FOTOELETTRICO

EFFETTO FOTOELETTRICO EFFETTO FOTOELETTRICO Come funziona una cella solare TECHNOTOU R SEMICONDUTTORI 1 Materiali con una conducibilità intermedia tra quella di un buon conduttore e quella di un buon isolante. Possono essere

Dettagli

Materiale Energy Gap

Materiale Energy Gap Semiconduttori Materiale diamante silicio germanio Energy Gap 5,3 ev 1,1 ev 0,7 ev 21 Semiconduttori Quando un elettrone, portatore di carica negativa, è promosso da banda di valenza a banda di conduzione,

Dettagli

La conducibilità elettrica del semiconduttore

La conducibilità elettrica del semiconduttore Viene presentata una classificazione dei materiali allo stato solido in riferimento alla conducibilità elettrica, che ne misura la attitudine a condurre corrente elettrica. Sulla base di questa classificazione

Dettagli

Dispositivi Elettronici. Proprietà elettriche dei materiali

Dispositivi Elettronici. Proprietà elettriche dei materiali Dispositivi Elettronici Proprietà elettriche dei materiali Proprietà elettriche I materiali vengono classificati in: isolanti o dielettrici (quarzo o SiO 2, ceramiche, materiali polimerici) conduttori

Dettagli

Giunzione pn. Giunzione pn

Giunzione pn. Giunzione pn Giunzione pn Giunzione pn Una giunzione pn viene realizzata creando all interno di un cristallo semiconduttore una regione drogata di tipo p e una di tipo n Alle estremità delle regioni p ed n vengono

Dettagli

bande di energia in un conduttore La banda di energia più alta è parzialmente vuota! livello di Fermi Overlap di bande di energia in un conduttore

bande di energia in un conduttore La banda di energia più alta è parzialmente vuota! livello di Fermi Overlap di bande di energia in un conduttore g(e) va a zero sia al bordo inferiore che a quello superiore della banda bande di energia in un conduttore La banda di energia più alta è parzialmente vuota! livello di Fermi Overlap di bande di energia

Dettagli

Una giunzione pn, che costituisce la base di un componente elettronico chiamato diodo, è una

Una giunzione pn, che costituisce la base di un componente elettronico chiamato diodo, è una La giunzione pn Una giunzione pn, che costituisce la base di un componente elettronico chiamato diodo, è una barretta di silicio suddivisa in due zone drogate rispettivamente di tipo p e n. La zona di

Dettagli

LA FISICA DEL PROCESSO FOTOVOLTAICO

LA FISICA DEL PROCESSO FOTOVOLTAICO LA FISICA DEL PROCESSO FOTOVOLTAICO Per capire come funziona il processo di conversione della radiazione solare in una corrente di elettroni è necessario fare riferimento ad alcune nozioni di fisica moderna

Dettagli

La caratteristica del diodo

La caratteristica del diodo Versione 1 del 2 novembre 2006 La caratteristica del diodo Lo studio di un dispositivo elettronico deve portare alla comprensione del suo comportamento. Nei casi di dispositivi più semplici come la resistenza

Dettagli

Diodi e circuiti con diodi

Diodi e circuiti con diodi iodi e circuiti con diodi Il diodo è uno dei componenti elettronici più importanti (con i transistor MOSFET e bipolari) per le sue numerose applicazioni circuitali Il diodo ha due terminali: l anodo e

Dettagli

Laboratorio II, modulo

Laboratorio II, modulo Laboratorio II, modulo 2 2016-2017 Transistor (cfr. http://studenti.fisica.unifi.it/~carla/appunti/2008-9/cap.4.pdf http://ume.gatech.edu/mechatronics_course/transistor_f04.ppt) Storia del Transistor Inventati

Dettagli

PIANO ANNUALE DI LAVORO A.S. 2011/2012

PIANO ANNUALE DI LAVORO A.S. 2011/2012 PIANO ANNUALE DI LAVORO A.S. 2011/2012 A.S.: 2011/2012 Disciplina: Elettronica Classe: 4X T.I.M. Docente: Prof. Chirizzi Marco OBIETTIVI EDUCATIVI E DIDATTICI Acquisire un metodo di studio autonomo ed

Dettagli

CENNI SU ALCUNI DISPOSITIVI ELETTRONICI A STATO SOLIDO

CENNI SU ALCUNI DISPOSITIVI ELETTRONICI A STATO SOLIDO 1 CENNI SU ALCUNI DISPOSITIVI ELETTRONICI A STATO SOLIDO Il diodo come raddrizzatore Un semiconduttore contenente una giunzione p-n, come elemento di un circuito elettronico si chiama diodo e viene indicato

Dettagli

Elettronica digitale. Elettronica digitale. Corso di Architetture degli Elaboratori

Elettronica digitale. Elettronica digitale. Corso di Architetture degli Elaboratori Elettronica digitale Elettronica digitale Corso di Architetture degli Elaboratori Elettroni di valenza 1 Elettroni di valenza Gli elettroni nello strato esterno di un atomo sono detti elettroni di valenza.

Dettagli

Semiconduttori. Cu 6 x m -1 Si 5 x m -1

Semiconduttori. Cu 6 x m -1 Si 5 x m -1 Semiconduttori Semiconduttori intrinseci cristalli ideali che non contengono nessuna impurezza o difetto reticolare. Non ci sono portatori di carica a bassa T (0 K). Se la temperatura aumenta si generano

Dettagli

Transistore bipolare a giunzione (BJT)

Transistore bipolare a giunzione (BJT) ransistore bipolare a giunzione (J) Parte 1 www.die.ing.unibo.it/pers/mastri/didattica.htm (versione del 22-5-2012) ransistore bipolare a giunzione (J) l transistore bipolare a giunzione è un dispositivo

Dettagli

L effetto Fotovoltaico

L effetto Fotovoltaico L effetto Fotovoltaico Carla sanna sanna@sardegnaricerche.it lab.fotovoltaico@sardegnaricerche.it Carla sanna Cagliari 19 settembre 2008 Sala Anfiteatro, via Roma 253 1 Un po di storia. Becquerel nel 1839

Dettagli

Diodo a semicondu-ore

Diodo a semicondu-ore Laboratorio di Segnali e Sistemi - Capitolo 2 - Diodo a semicondu-ore Claudio Luci last update : 070117 Claudio Luci Laboratorio di Segnali e Sistemi Capitolo 2 1 I semicondu-ori ele-roni e lacune il drogaggio

Dettagli

Appunti DIODO prof. Divari

Appunti DIODO prof. Divari Diodo a giunzione Il diodo è un componente elettronico passivo (non introduce un guadagno di tensione o di corrente). Presenta una bassa resistenza quando è polarizzato direttamente e un'altissima resistenza

Dettagli

Una giunzione pn, che costituisce la base di un componente elettronico chiamato diodo, è una

Una giunzione pn, che costituisce la base di un componente elettronico chiamato diodo, è una La giunzione pn.doc rev. 1 del 24/06/2008 pagina 1 di 8 La giunzione pn Una giunzione pn, che costituisce la base di un componente elettronico chiamato diodo, è una barretta di silicio suddivisa in due

Dettagli

Polarizzazione Diretta (1)

Polarizzazione Diretta (1) Polarizzazione Diretta () E Con la polarizzazione diretta della giunzione, la barriera di potenziale si riduce aumenta la mobilità dei portatori maggioritari e si riduce quella dei portatori minoritari

Dettagli

slides per cortesia di Prof. B. Bertucci

slides per cortesia di Prof. B. Bertucci slides per cortesia di Prof. B. Bertucci Giunzione p-n in equilibrio: Densità di portatori maggiori maggioritari/ minoritari dai due lati della giunzione (lontano dalla zona di contatto): Nella zona di

Dettagli

ESERCIZIO 1. Dati due diodi a giunzione pn aventi le seguenti caratteristiche:

ESERCIZIO 1. Dati due diodi a giunzione pn aventi le seguenti caratteristiche: ESERCIZIO 1 Dati due diodi a giunzione pn aventi le seguenti caratteristiche: DIODO A: Si, 10 18 cm 3,N D 10 15 cm 3 DIODO B: Ge, 10 18 cm 3,N D 10 15 cm 3 Valutare, giustificando quantitativamente le

Dettagli

A.S. 2014/15 CLASSE 4 BEE MATERIA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA

A.S. 2014/15 CLASSE 4 BEE MATERIA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA A.S. 2014/15 CLASSE 4 BEE MATERIA: ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA UNITA DI APPRENDIMENTO 1: RETI ELETTRICHE IN DC E AC Essere capace di applicare i metodi di analisi e di risoluzione riferiti alle grandezze

Dettagli

LE ORIGINI DELLA TEORIA QUANTISTICA

LE ORIGINI DELLA TEORIA QUANTISTICA LE ORIGINI DELLA TEORIA QUANTISTICA LEZIONE N.5a SEMICONDUTTORI - DIODO L. Palumbo - Fisica Moderna - 2017-18 1 TEORIA DELLE BANDE NEI CRISTALLI In un cristallo gli atomi sono disposti regolarmente occupando

Dettagli

FIG. 4. Campi di resistività e di conduttività di alcuni corpi solidi

FIG. 4. Campi di resistività e di conduttività di alcuni corpi solidi Semiconduttori. La conduttività del rame, che è un buon conduttore, è circa 6 10 7 Ω -1 cm- 1 mentre il quarzo, che è un buon isolante, ha una conduttività dell'ordine di 10-17 10-18 Ω -1 cm -1. Questo

Dettagli

Esperimenti con i semiconduttori: caratteristica corrente-tensione di diodi a semiconduttore. Fondamenti teorici

Esperimenti con i semiconduttori: caratteristica corrente-tensione di diodi a semiconduttore. Fondamenti teorici Esperimenti con i semiconduttori: caratteristica corrente-tensione di diodi a semiconduttore Fondamenti teorici I diodi a semiconduttore sono tra i più semplici componenti dei circuiti elettronici. Sono

Dettagli

INCONTRI DI FISICA:COSTANTE DI PLANCK-esperienza di laboratorio- INTRODUZIONE AL DIODO. Rosario Lenci INFN LNF

INCONTRI DI FISICA:COSTANTE DI PLANCK-esperienza di laboratorio- INTRODUZIONE AL DIODO. Rosario Lenci INFN LNF INCONTRI DI FISICA:COSTANTE DI PLANCK-esperienza di laboratorio- INTRODUZIONE AL DIODO Rosario Lenci INFN LNF FISICA DELLO STATO SOLIDO e bande di energia I corpi solidi di origine minerale,(metalli semiconduttori

Dettagli

Lez.4 Bipoli elementari. Università di Napoli Federico II, CdL Ing. Meccanica, A.A , Elettrotecnica. Lezione 4 Pagina 1

Lez.4 Bipoli elementari. Università di Napoli Federico II, CdL Ing. Meccanica, A.A , Elettrotecnica. Lezione 4 Pagina 1 Lez.4 Bipoli elementari Università di Napoli Federico II, CdL Ing. Meccanica, A.A. 2017-2018, Elettrotecnica. Lezione 4 Pagina 1 Bipoli elementari adinamici Sono governati da semplici equazioni del tipo

Dettagli

IL LEGAME METALLICO 1

IL LEGAME METALLICO 1 IL LEGAME METALLICO 1 Non metalli Metalli Metalloidi Proprietà dei metalli Elevata conducibilità elettrica; Elevata conducibilità termica; Effetto fotoelettrico; Elevata duttilità e malleabilità; Lucentezza;

Dettagli

Appunti di Elettronica per Fisici

Appunti di Elettronica per Fisici Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Fisica Marcello Carlà Appunti di Elettronica per Fisici A.A. 2008-2009 Copyright c 2008 2007 2006 2005 Marcello Carlà Ogni riproduzione completa o parziale

Dettagli

Capitolo 3 Introduzione alla fisica dei semiconduttori

Capitolo 3 Introduzione alla fisica dei semiconduttori Introduzione all optoelettronica. Studio dei processi che stanno alla base del funzionamento di laser, led e celle fotovoltaiche. Capitolo 3 Introduzione alla fisica dei semiconduttori In questa parte

Dettagli

Dispositivi unipolari Il contatto metallo-semiconduttore Il transistor JFET Il transistor MESFET Il diodo MOS Il transistor MOSFET

Dispositivi unipolari Il contatto metallo-semiconduttore Il transistor JFET Il transistor MESFET Il diodo MOS Il transistor MOSFET Dispositivi unipolari Il contatto metallo-semiconduttore Il transistor JFET Il transistor MESFET Il diodo MOS Il transistor MOSFET 1 Contatti metallo semiconduttore (1) La deposizione di uno strato metallico

Dettagli

11 aprile Annalisa Tirella.

11 aprile Annalisa Tirella. Scienze dei Materiali A.A. 2010/2011 11 aprile 2011 Annalisa Tirella a.tirella@centropiaggio.unipi.it Metalli I metalli sono elementi chimici che possono essere utilizzati sia puri che in forma di leghe

Dettagli

Elettronica I Introduzione ai semiconduttori

Elettronica I Introduzione ai semiconduttori Elettronica I Introduzione ai semiconduttori Valentino Liberali Dipartimento di Tecnologie dell Informazione Università di Milano, 26013 Crema e-mail: liberali@dti.unimi.it http://www.dti.unimi.it/ liberali

Dettagli

I.I.S.S. G. CIGNA MONDOVI

I.I.S.S. G. CIGNA MONDOVI I.I.S.S. G. CIGNA MONDOVI PROGRAMMAZIONE INDIVIDUALE ANNO SCOLASTICO 2016-2017 CLASSE QUARTA A TRIENNIO TECNICO-ELETTRICO MATERIA ELETTROTECNICA ED ELETTRONICA DOCENTE BONGIOVANNI DARIO MATTEO LIBRI DI

Dettagli

La fisica dei semiconduttori

La fisica dei semiconduttori La fisica dei semiconduttori Ricerca ed organizzazione appunti: Prof. ing. Angelo Bisceglia Proprietà dei semiconduttori Proprietà dei semiconduttori - Conducibilità Proprietà dei semiconduttori - Elettroni

Dettagli

Elettronica generale - Santolo Daliento, Andrea Irace Copyright The McGraw-Hill srl

Elettronica generale - Santolo Daliento, Andrea Irace Copyright The McGraw-Hill srl 1 1. Per il circuito raddrizzatore a doppia semionda di Fig. 3.21 si valuti la massima tensione inversa che può esser presente su ogni diodo e si disegni l uscita del raddrizzatore nel caso in cui il valore

Dettagli

IL LEGAME METALLICO 1

IL LEGAME METALLICO 1 IL LEGAME METALLICO 1 Non metalli Metalli Metalloidi Proprietà dei metalli Elevata conducibilità elettrica; Elevata conducibilità termica; Effetto fotoelettrico; Elevata duttilità e malleabilità; Lucentezza;

Dettagli

costant e solare ed è pari a 1353 W/m 2

costant e solare ed è pari a 1353 W/m 2 La radiazione solare La radiazione solare è l energia elettromagnetica emessa dai processi di fusione dell idrogeno (in atomi di elio) contenuto nel sole. L energia solare che in un anno, attraverso l

Dettagli

Appunti di Elettronica per Fisici

Appunti di Elettronica per Fisici Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Fisica Marcello Carlà Appunti di Elettronica per Fisici A.A. 2009-2010 Copyright c 2008 2007 2006 2005 Marcello Carlà Ogni riproduzione completa o parziale

Dettagli

Il transistore bipolare a giunzione (BJT)

Il transistore bipolare a giunzione (BJT) Il transistore bipolare a giunzione (BJT) Il funzionamento da transistore, cioè l'interazione fra le due giunzioni pn connesse back to back, è dovuto allo spessore ridotto dell'area di base (tipicamente

Dettagli