Fotodiodi: Principi e Struttura
13 Questions
1 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Cosa succede quando due blocchi, uno di tipo N e uno di tipo P, vengono messi a contatto?

  • Gli elettroni in eccesso nel blocco N si spostano nel blocco P, neutralizzando le lacune (correct)
  • Si forma una barriera di potenziale tra i due blocchi (correct)
  • Le lacune in eccesso nel blocco P si spostano nel blocco N, neutralizzando gli elettroni liberi
  • Entrambi gli elettroni in eccesso nel blocco N e le lacune in eccesso nel blocco P si spostano verso la giunzione, creando una zona di carica neutra
  • Cosa succede quando un fotone colpisce un elettrone nella zona di giunzione di una cella solare?

  • Il fotone viene riflesso dall'elettrone
  • L'elettrone assorbe l'energia del fotone e si sposta in un livello di energia superiore, creando una coppia elettrone-lacuna (correct)
  • L'elettrone viene distrutto dall'energia del fotone
  • Il fotone passa attraverso l'elettrone senza interagire con esso
  • Quale funzione svolge un fotone in una cella solare?

  • Fornisce un campo magnetico che guida il flusso di elettroni
  • Controlla la temperatura della cella solare
  • Agisce come un catalizzatore che facilita la reazione chimica nella cella solare
  • Trasferisce energia agli elettroni, creando una coppia elettrone-lacuna (correct)
  • Che tipo di energia viene trasformata in energia elettrica da una cella solare?

    <p>Energia elettromagnetica (C)</p> Signup and view all the answers

    Come viene generata la corrente in una cella solare?

    <p>Dal movimento di elettroni e lacune generati dai fotoni (B)</p> Signup and view all the answers

    Qual è la principale funzione di un fotodiodo?

    <p>Convertire la luce in corrente elettrica. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quali sono le tre zone principali di un fotodiodo?

    <p>Zona P, zona N, zona NP. (B)</p> Signup and view all the answers

    In un semiconduttore drogato di tipo N, quale tipo di cariche sono i portatori maggioritari?

    <p>Elettroni negativi. (C)</p> Signup and view all the answers

    Quale elemento viene utilizzato per drogare il silicio al fine di creare un semiconduttore di tipo P?

    <p>Boro. (B)</p> Signup and view all the answers

    In un semiconduttore drogato di tipo P, chi sono i portatori di carica minoritari?

    <p>Elettroni negativi. (D)</p> Signup and view all the answers

    Qual è la caratteristica principale di un atomo 'donatore' nel drogaggio di tipo N?

    <p>Cede un elettrone aumentando la conduttività. (A)</p> Signup and view all the answers

    Come si chiama l'atomo che, all'interno di un cristallo di silicio, crea una 'lacuna'?

    <p>Accettore. (A)</p> Signup and view all the answers

    Qual è lo stato di carica sia del semiconduttore drogato N che del semiconduttore drogato P?

    <p>Neutro. (A)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Cos'è un fotodiodo?

    Un componente elettronico semiconduttore che converte la luce in corrente elettrica.

    Come è costruito un fotodiodo?

    Una giunzione formata da una zona P (drogata positivamente con lacune come portatori di carica), una zona N (drogata negativamente con elettroni come portatori di carica) e una giunzione PN (con atomi donatori e accettori).

    Cosa significa "drogaggio N"?

    Un semiconduttore drogato con un elemento pentavalente (come l'arsenico) che cede un elettrone, rendendo il silicio più conduttivo. Gli elettroni sono i portatori di carica maggioritari.

    Cosa significa "drogaggio P"?

    Un semiconduttore drogato con un elemento trivalente (come il boro) che crea una lacuna nel reticolo cristallino. Le lacune sono i portatori di carica maggioritari.

    Signup and view all the flashcards

    Che cos'è la giunzione PN?

    La regione in cui si incontrano le zone P e N del fotodiodo. Qui, si verifica il processo di diffusione di elettroni e lacune, creando un campo elettrico.

    Signup and view all the flashcards

    Cosa sono gli atomi donatori?

    Gli atomi che cedono un elettrone, come l'arsenico nel drogaggio N.

    Signup and view all the flashcards

    Cosa sono gli atomi accettori?

    Gli atomi che accettano un elettrone, come il boro nel drogaggio P.

    Signup and view all the flashcards

    Perché i semiconduttori drogati sono elettricamente neutri?

    Sia il semiconduttore drogato di tipo N che quello di tipo P sono elettricamente neutri perché le cariche degli elettroni e delle lacune in eccesso sono neutralizzate dagli ioni fissi.

    Signup and view all the flashcards

    Giunzione P-N

    La zona di transizione tra un semiconduttore di tipo N e uno di tipo P, caratterizzata dalla formazione di una barriera di potenziale dovuta alla diffusione di elettroni dal lato N al lato P e al loro ricongiungimento con le lacune presenti in P.

    Signup and view all the flashcards

    Barriera di potenziale

    La forza che impedisce agli elettroni di fluire liberamente dalla regione N alla regione P in una giunzione P-N.

    Signup and view all the flashcards

    Generazione di una coppia elettrone-lacuna

    Quando un fotone colpisce un elettrone in un semiconduttore, fornendogli energia sufficiente a liberarlo, si crea una coppia elettrone-lacuna.

    Signup and view all the flashcards

    Effetto fotovoltaico

    Il processo per cui la luce solare viene convertita in energia elettrica in un dispositivo come un pannello solare.

    Signup and view all the flashcards

    Cella solare

    Un dispositivo che converte l'energia solare in energia elettrica utilizzando l'effetto fotovoltaico.

    Signup and view all the flashcards

    Study Notes

    Fotodiodi: Principi di Funzionamento

    • I fotodiodi sono componenti elettronici semiconduttori che convertono la luce in corrente elettrica. Vengono impiegati in sensori ottici, fotometri, telecomunicazioni e strumenti scientifici.

    Struttura di un Fotodiodo

    • Un fotodiodo è essenzialmente una giunzione PN, composta da:
      • Zona P: materiale drogato positivamente, con "lacune" come portatori di carica.
      • Zona N: materiale drogato negativamente, con elettroni come portatori di carica.
      • Giunzione NP: dove atomi donatori (cedono elettroni) e accettori (acquistano elettroni) si trovano in prossimità.

    Drogaggio di Tipo N

    • Il drogaggio di tipo N si ottiene sostituendo atomi di silicio (tetravalente) con atomi di arsenico (pentavalente) nel reticolo cristallino.
      • Quattro elettroni dell'arsenico si legano con atomi di silicio, il quinto rimane libero.
      • Questo rende il silicio un conduttore, poiché i portatori di carica maggioritari sono ora elettroni (negativi). Gli atomi di arsenico sono considerati donatori di elettroni.

    Drogaggio di Tipo P

    • Il drogaggio di tipo P si ottiene sostituendo atomi di silicio con atomi di boro (trivalente).
      • Il boro non può saturare tutti i legami degli atomi vicini, creando una lacuna.
      • Questa lacuna può essere occupata da un elettrone, generando una lacuna che si sposta nella banda di valenza.
      • I portatori di carica maggioritari sono ora le lacune (positive). Gli atomi di boro sono definiti accettori di elettroni.

    Giunzione P-N

    • Sia il semiconduttore drogato N che quello drogato P sono inizialmente elettricamente neutri.
    • Quando i due semiconduttori vengono a contatto, gli elettroni della zona N si spostano nella zona P, neutralizzando le lacune.
    • La zona di giunzione si arricchisce di ioni residui (cariche fisse), creando una barriera di potenziale (giunzione P-N).

    Generazione di Coppie Elettrone-Lacuna

    • Quando un fotone con sufficiente energia colpisce un elettrone nella zona di giunzione, lo strappa dal suo stato vincolato.
    • Ciò crea una coppia elettrone-lacuna.
    • L'elettrone si muove verso la regione N e la lacuna si sposta verso la regione P, generando una corrente elettrica.
    • I fotoni agiscono come "palle da biliardo" per strappare gli elettroni dalle loro posizioni negli atomi.

    Studying That Suits You

    Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

    Quiz Team

    Description

    Scopri il funzionamento e la struttura dei fotodiodi, componenti semiconduttori cruciali nel convertire la luce in corrente elettrica. Analizzeremo il drogaggio di tipo N e la giunzione PN, fondamentali per comprendere come funzionano questi sensori ottici. Questo quiz aiuterà a comprendere meglio i principi di base dell'elettronica.

    More Like This

    Photodiodes et photodétecteurs
    16 questions

    Photodiodes et photodétecteurs

    GroundbreakingActionPainting avatar
    GroundbreakingActionPainting
    Solar Cells and Photodiodes
    40 questions
    PIN Diode Basics and Photodiode Operation
    8 questions
    Use Quizgecko on...
    Browser
    Browser