Electronică

1.CONDUCTIA ELECTRICA IN SEMICONDUCTOARE:Generalitati,Semiconductoare intrinseci. Dispozitivele semiconductoare sunt realiz. din mat. semicond. de regula Si sau Ge. Dpdv al cond. el. mat. semicond. se situeaza intre cele conductoare si izolatoareavand o rezistivitate (ρ) cuprinsa intrun domeniu de valoare mare: ρ=10-5 – 106 {Ωm}. Conductia electrica in semiconductoare se imparte in 2 grupe : a)electroni si b) goluri. Dupa modul de generare al purtatorilor de sarcina, materialele se impart in : 1.cu conductie intrinseca si 2.cu conductie extrinseca. SEMICONDUCTOARE INTRINSECI Dpdv electric sunt pure si au o banda interzisa larga :la Si(ΔW1 aproximativ 1[ev] ) , la Ge :( ΔW1 aproximativ 0,7[ev]). La o temperatura T≠0[K], electronii sunt transformati in banda de conductie sub influenta unei energii exterioare.Electronii care parasesc banda de valenta se numesc electroni liberi, iar locurile libere lasate de electronii care parasesc banda de valenta se numesc goluri.Golurile pot fi ocupate de alti electroni proveniti de la alti vecini, astfel putem spune ca acestia se deplaseaza. In banda de valenta se poate reproduce si recombinarea dintre electroni si stomi neutri. Prin aparitia unui electro liber se genereaza o pereche de electron gol; nr de goluri din valenta este nr de electroni din banda: ne=ng=AT3/2e - ΔW1/2kT.

Daca in semiconductor exista un camp electric, electronii liberi se vor deplasa in sens invers fata de camp, iar golurile cu acelasi camp. Astfel apare un curent de electroni si un curent de goluri ambele in acelasi sens care impreuna formeaza curentul de conductie intrinseca.

2.SEMICONDUCTOARE EXTRINSECI -acestea se obtin printr-un proces de dopare a unor semiconductoare pure cu diferite adausuri, impuritati cum ar fi :B, Sb, In, Aj, Ae. Prin aceasta dopare se realizeaza in semiconductor noi nivele in banda interzisa foarte apropiate de banda de conductie respectiv banda de valenta. Exista 2 tipuri de conductoare extrinseci: de tip “n” si de tip “p”. Semiconductoarele de tip “n”: -se obtine prin crestere de baza de Ge si Si . Se considera un cristal de baza de Ge, care este un element tetravalent care se dopeaza cu un element pentavalent. 4 din cei 5 electroni de valenta ai elementului dopant participa la formarea legaturii valente stabile iar al 5 element poate parasi atomul n devenind astfel un electron liber. Atomii impuritatilor pentavalente se numesc atomi donori. Toti atomii donori furnizeaza cate un atom liber, astfel chiar si-n cazul unei impuritati mici se produce o marire considerabil a nr de electroni liberi care devin in acest caz purtatori majoritari.Golurile dintre un semiconductor de tip “n” se numesc purtatori minoritari. Nivelul electronilor liberi = nivelele donoare si ele sunt foarte apropiate de banda de conductie a cristalului de baza. Semiconductoare de tip “p”: - se obtin prin doparea cristalului de Ge sau Si cu impuritati, avand un nr de electroni de valenta inferior.Daca se dopeaza un atom cu impuritatile trivalente (In, Al, B) atomii acestora capteaza cate un element din banda de valenta a atomilor vecini ai cristalului de Ge formand legaturi valente stabile.Denumirea de semiconductori de tip “p” este ca au valoare pozitiva.Atomiii impuritatilor trivalente se numesc atomi acceptori.