Giunzione p-n
interfaccia che separa le parti di un semiconduttore sottoposte a drogaggio di tipo differente / Da Wikipedia, l'enciclopedia encyclopedia
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In elettronica con il termine giunzione p-n si indica l'interfaccia che separa le parti di un semiconduttore sottoposte a drogaggio di tipo differente.
La giunzione p-n è composta di due zone: una con un eccesso di lacune (strato p) e una con eccedenza di elettroni (strato n). Le eccedenze di elettroni e lacune si ottengono mediante drogaggio, con varie tecniche. Il termine giunzione fa riferimento alla regione in cui si incontrano i due tipi di drogaggio (P e N). La regione di confine tra i blocchi di tipo P e di tipo N è detta zona/regione di carica spaziale (o di svuotamento); in questo volume i portatori, rispettivamente del lato p e del lato n, di fronte al forte gradiente dovuto al diverso tipo di drogaggio, diffondono nel semiconduttore adiacente (generando una corrente di diffusione), lasciando non compensati gli atomi ionizzati dei droganti, i quali a loro volta genereranno una differenza di potenziale, un campo elettrico e, spostando i portatori, una corrente di trascinamento che si oppone a quella di diffusione; la differenza di potenziale costante generata dagli ioni di materiale drogante è chiamata tensione di built-in. La larghezza della zona di carica spaziale dipende dai drogaggi e da ciascun lato è inversamente proporzionale al drogaggio del semiconduttore.
Dato che la carica elettrica degli ioni negativi deve compensare perfettamente quella degli ioni positivi si avrà: dove e sono le concentrazioni degli atomi accettori e donatori, e l'estensione della regione di svuotamento rispettivamente della zona p ed n.
La giunzione p-n è alla base di dispositivi a semiconduttore quali il diodo a giunzione, il transistor, il LED e la cella solare.