Per capire devi anche sapere:

• Struttura dell'atomo

• Corrente elettrica

• Semiconduttori e drogaggio

All'atto dell'unione si ha un passaggio di elettroni dal semiconduttore N al semiconduttore P.

Dopo pochi istanti, in corrispondenza della giunzione, nella zona P si forma una regione con prevalenza di cariche negative, cioè gli elettroni provenienti dalla zona N.

Nel contempo nella zona N si forma una regione con prevalenza di cariche positive dovuta all'assenza degli elettroni diffusi nella zona P della giunzione.

Caratteristiche della giunzione PN

Le suddette regioni, negativa (nella zona P) e positiva (nella zona N), subito a ridosso della giunzione dei due semiconduttori determinano una zona di sbarramento, con ampiezza di alcuni micron, che impedisce agli altri elettroni di passare dalla zona N alla zona P.

Le due regioni così polarizzate, infatti, determinano una barriera di potenziale per gli elettroni (differenza di potenziale Vd tra le due regioni di carica opposta).

In pratica un elettrone della zona N troverà nella zona P uno strato di cariche negative che lo respingeranno.

La differenza di potenziale dello strato di sbarramento (Vd) è per il silicio di circa 0,7 Volt.

Polarizzazione inversa

Se ad una giunzione PN si applica un generatore di tensione E con il polo positivo (anodo) collegato alla zona N e il polo negativo (catodo) alla zona P si ottiene una polarizzazione inversa.

La polarizzazione inversa produce migrazione di elettroni verso l'anodo nella zona N e verso la giunzione nella zona P, cioè si estende la zona di sbarramento e risulta ancora più difficile per un elettrone poter passare da N a P.

Polarizzazione diretta

Con la polarizzazione diretta (polo positivo su P e negativo su N) la zona di sbarramento si restringe. Se la tensione del generatore E è maggiore di Vd quest'ultima viene praticamente azzerata e gli elettroni potranno circolare da N a P determinando una corrente di intensità tanto maggiore quanto più E è maggiore di Vd.

Roberto Iuppariello