Help!!! Silicio drogato

Azzurra_E
Se qualcuno mi sa aiutare gli sarei eternamente grato :-)
In un campione di silicio di drogato di tipo n mi viene richiesto di calcolare la corrente di elettroni una volta applicata una tensione di 1V e di definire quale percentuale rappresenti rispetto la corrente totale, ma come posso calcolare la corrente totale visto che non sono in una giunzione?
In un secondo punto mi viene poi chiesto di calcolare con una tensione sempre pari ad un volt la temperatura alla quale la corrente di lacune diventi 10% della corrente totale ipotizzando che le mobilità restino le stesse, ma il mio dubbio è questo essendo in polarizzazione diretta come può influirre la temperatura?

Risposte
elgiovo
Un campione di silicio drogato in maniera uniforme (solo $n$ nel tuo caso) è un resistore, con conducibilità

\(\displaystyle \sigma = q n \mu_n + q p \mu_p \)

quindi per scomporre i due contributi di corrente devi valutare l'impatto separato di elettroni e lacune sulla $\sigma$.
Per valutare l'impatto della temperatura, devi considerarne l'impatto su $n$ e su $p$ (hint: Maxwell - Boltzmann...)

Flamber
Non capisco cosa intendi per "polarizzazione diretta".
Qui si sta parlando di un semiconduttore n, drogato uniformemente, completamente isotropo (sullo stesso asse).

Puoi parlare di polarizzazione inversa o diretta, quando usi dei diodi, dei BJT, dei MOSFET ecc.

Qui stai considerando semplicemente un resistore, che ha la stessa resistenza/conduttanza indipendentemente da come la tensione venga applicata ai suoi morsetti, che sono infatti indistinguibili.

Per calcolare una corrente, devi utilizzare le equazioni di drift e diffusion. Per la corrente di drift, se il livello di drogaggio è sufficientemente alto, puoi anche permetterti di trascurare l'effetto delle lacune. In questo caso inoltre puoi non considerare la diffusione dato che non c'è un gradiente spaziale di carica.

Flamber
Per la temperatura, invece, come ha detto elgiovo, valuta l'effetto che essa ha sulla concentrazione dei portatori (e sulla mobilità!!!), e applica nuovamente l'equazione di drift.

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