I semiconduttori sono materiali che hanno una capacità elettrica intermedia tra i conduttori e gli isolanti. Questo significa che sono in grado di condurre l’elettricità, ma solo in determinate circostanze e con una certa resistenza. La capacità elettrica dei semiconduttori è un concetto fondamentale nella fisica dei semiconduttori, poiché determina le proprietà elettriche del materiale.
La capacità elettrica di un materiale è definita come la capacità del materiale di immagazzinare carica elettrica quando viene applicata una tensione. Nei semiconduttori, la capacità elettrica è influenzata da una serie di fattori, tra cui la densità degli atomi, la struttura cristallina del materiale e la temperatura.
In un semiconduttore, gli atomi sono disposti in una struttura cristallina ordinata, ma non sono legati tra loro come in un SOLIDO. Questo significa che gli elettroni possono spostarsi liberamente nel materiale, ma solo in presenza di una tensione esterna. La resistenza del materiale dipende dalla densità degli atomi e dalla temperatura. A temperature più elevate, la densità degli atomi aumenta, aumentando la resistenza del materiale.
La capacità elettrica dei semiconduttori è anche influenzata dal tipo di impurità presenti nel materiale. Gli impurità sono atomi diversi dal tipo di atomo del semiconduttore, e possono essere introdotti intenzionalmente durante la fabbricazione del materiale. Questo processo è chiamato drogaggio e viene utilizzato per controllare la conducibilità del materiale.
Ci sono due tipi di drogaggio: drogaggio di tipo n e drogaggio di tipo p. Nel drogaggio di tipo n, gli atomi di impurità hanno un elettrone in più rispetto agli atomi del semiconduttore. Questo elettrone in più viene chiamato elettrone libero e può muoversi liberamente nel materiale. Il drogaggio di tipo p, d’altra parte, introduce atomi di impurità con un elettrone in meno rispetto agli atomi del semiconduttore. Questo lascia un “buco” nella struttura atomica del materiale, che può essere riempito da un elettrone libero.
La presenza di elettroni liberi e buchi nel materiale influenza la sua capacità elettrica. Se una tensione viene applicata al materiale drogato di tipo n, gli elettroni si muoveranno verso l’elettrodo positivo, mentre i buchi si muoveranno verso l’elettrodo negativo. Questo crea una corrente elettrica attraverso il materiale. Al contrario, se una tensione viene applicata al materiale drogato di tipo p, gli elettroni si muoveranno verso l’elettrodo negativo, mentre i buchi si muoveranno verso l’elettrodo positivo. Anche questo crea una corrente elettrica attraverso il materiale.
