Drogaggio

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Con il termine drogaggio, nell'ambito dei semiconduttori, si intende l'aggiunta al semiconduttore puro ("intrinseco") di piccole percentuali di atomi non facenti parte del semiconduttore stesso allo scopo di modificare le proprietà elettroniche del materiale. Il drogaggio in genere aumenta la conducibilità elettrica del semiconduttore. Un drogaggio pesante può fargli assumere proprietà elettriche simili a quelle di un metallo ("semiconduttore degenere").

Tipologia[modifica | modifica wikitesto]

Il drogaggio può essere di tipo:

  • n: l'atomo drogante ha un elettrone in più di quelli che servono per soddisfare i legami del reticolo cristallino e tale elettrone acquista libertà di movimento all'interno del semiconduttore
  • p: l'atomo drogante ha un elettrone in meno e tale mancanza o vacanza di elettrone, indicata con il nome di lacuna, si comporta come una particella carica positivamente e si può spostare all'interno del semiconduttore.

Descrizione[modifica | modifica wikitesto]

Le quantità di elementi droganti utilizzate per effettuare il drogaggio sono, in termini percentuali, bassissime: si parla per l'appunto di impurità elettroniche in quanto tali impurità sono in grado di modificare le proprietà elettroniche ma non le proprietà chimiche del semiconduttore. L'entità del drogaggio si misura in atomi/cm³.

Riferendosi al silicio, il semiconduttore più utilizzato, che è composto da atomi tetravalenti, il drogaggio di tipo n può essere effettuato mediante atomi di fosforo o arsenico, mentre il drogaggio di tipo p è generalmente effettuato mediante atomi di boro.[1] I drogaggi più bassi che si usano, al limite del silicio intrinseco, sono dell'ordine di 1013 atomi/cm³, i più elevati, al limite del silicio degenere, sono dell'ordine di 1020 atomi/cm³. Queste concentrazioni sono da confrontare con il numero di atomi di silicio in un centimetro cubo di materiale, che è circa 5×1022.

Si può ottenere un semiconduttore drogato "in bulk" aggiungendo le opportune impurezze durante la sua preparazione (nel materiale fuso, nel caso del silicio). Per drogarne invece un sottile strato superficiale (per ottenere p.es. giunzioni), le tecniche di drogaggio comunemente utilizzate sono la diffusione termica e l'impiantazione ionica.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ http://intranet.cesnef.polimi.it/fde/driftdiffusion.pdf

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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