1. Eccitazione termica:
* Aumentare la temperatura: Mentre riscaldi il silicio, gli atomi vibrano più vigorosamente. Questa maggiore vibrazione può rompere alcuni legami covalenti, rilasciando elettroni nella banda di conduzione e creando "buchi" nella banda di valenza. Questo processo, chiamato eccitazione intrinseca , aumenta la conducibilità.
2. Doping:
* Aggiunta di impurità: Il modo più efficace per ottenere la conduzione nel silicio puro è attraverso il doping. Ciò comporta l'aggiunta di quantità controllate di impurità al reticolo di cristallo di silicio. Queste impurità possono essere nemmeno:
* Impurità del donatore: Questi atomi hanno un elettrone di valenza in più (ad es. Fosforo, arsenico). Donano un elettrone al reticolo del silicio, aumentando il numero di elettroni liberi e creando un semiconduttore di tipo N .
* Impurità dell'accettore: Questi atomi hanno un meno elettrone di valenza (ad es. Borone, alluminio). Accettano "un elettrone dal reticolo del silicio, creando un" buco "nella banda di valenza e producendo un semiconduttore di tipo p .
3. Assorbimento della luce:
* fotoconduttività: Il silicio puro può assorbire fotoni di luce con energia sufficiente per rompere i legami covalenti e creare elettroni e buchi liberi. Questo processo, chiamato fotoconduttività , aumenta la conduttività del silicio in presenza di luce.
Punti chiave:
* Il silicio puro è un povero direttore: Il silicio nella sua forma pura ha pochissimi elettroni liberi, rendendolo un conduttore scarso a temperatura ambiente.
* Il doping è cruciale: Il doping con le impurità del donatore o dell'accettore aumenta drasticamente il numero di portatori di carica, rendendo il silicio un semiconduttore pratico per i dispositivi elettronici.
* Dipendenza dalla temperatura: La conduttività del silicio aumenta con la temperatura dovuta all'aumento dell'eccitazione termica degli elettroni.
Applicazioni:
La conduzione in silicio è la base per innumerevoli dispositivi elettronici, tra cui:
* Transistor: I componenti principali dell'elettronica moderna.
* diodi: Utilizzato per la rettifica, la commutazione e la regolazione della tensione.
* Circuiti integrati (ICS): Circuiti complessi costruiti su wafer di silicio.
* celle solari: Il silicio assorbe la luce solare per generare elettricità.
Fammi sapere se hai altre domande su silicio, semiconduttori o doping!
