Diodo a giunzione
Il diodo a giunzione è stato il primo dispositivo a semiconduttore reso disponibile commercialmente, negli anni '40 del XX secolo.Esso viene attualmente realizzato utilizzando prevalentemente cristalli di Silicio drogati ad un'estremità (chiamata zona p) con atomi di Boro ed all'altra (chiamata zona n) con atomi di Fosforo. Tra la zona p e la zona n vi è una relativamente piccola zona di transizione dove il tipo del drogaggio del semiconduttore varia bruscamente, per cui questa area del cristallo viene usualmente definita giunzione p-n.
Nella figura precedente è schematizzato il cristallo di Silicio, con la zona n, drogata con gli atomi di Fosforo, a sinistra e la zona p, drogata con gli atomi di Boro, a destra; nel contempo, è possibile fare un parallelo con il del diodo: la zona n corrisponde alla parte a sinistra, quella con il triangolo, ed il terminale corrispondente viene chiamato usualmente anodo, mentre la zona p corrisponde alla parte a destra, dopo la sbarra orizzontale, ed il corrispondente terminale viene chiamato usualmente catodo.
William Bradford Shockley trovò una relazione per modellizzare in termini matematici un'approssimazione ideale della caratteristica tensione-corrente di un diodo a giunzione p-n, denominata quindi in suo onore equazione del diodo ideale di Shockley.
I diodi a giunzione p-n realizzati con cristalli di silicio ed approssimabili tramite l'equazione di Shockley vengono costruiti per presentare una perdita di potenziale pari a circa 0,7 V a temperatura ambiente quando polarizzati in diretta, per cui viene detto che la loro tensione di lavoro è pari appunto a 0,7 V. In corrispondenza della tensione di lavoro, vi è ovviamente un'unica intensità di corrente di lavoro, il che implica che il diodo deve essere correttamente dimensionato quando utilizzato nei circuiti elettronici, per far sì che l'intensità di corrente ai capi del dispositivo non superi mai la massima intensità di corrente prevista per quello specifico diodo, parametro spesso denominato intensità di corrente nominale.
I diodi a giunzione p-n reali hanno una caratteristica tensione corrente molto simile a quella di quelli ideali, con una sola maggiore differenza: quando polarizzati in inversa, presentano un valore di fabbrica chiamato tensione di rottura (Vmax) oltre il quale si formerebbero delle scariche elettriche tali da provocare la distruzione del diodo.
| Fisica |
| Progetto Fisica | Portale Fisica |
