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Struttura della materia per l’Elettronica - Coggle Diagram
Struttura della materia per l’Elettronica
L’atomo
Molecola → più piccola parte di un corpo che mantiene le proprietà
Atomo secondo Bohr-Sommerfeld
Nucleo (carica +) → protoni (+) e neutroni (0)
Elettroni (carica −) su orbite
Numero atomico → numero di protoni
Numero di massa → protoni + neutroni
Isotopi → stesso numero atomico, massa diversa
Orbitale → zona di probabilità di trovare l’elettrone
Elettroni di valenza → determinano proprietà elettriche e chimiche
Atomo neutro → n° elettroni = n° protoni
Ione positivo → perde elettrone
Ione negativo → guadagna elettrone
Bande di energia
Negli solidi gli orbitali si sovrappongono → si formano bande
Banda di valenza → banda più alta occupata
Banda di conduzione → banda superiore (vuota a 0 K)
Gap (banda interdetta) → livelli di energia proibiti
Elettroni di conduzione → liberi di muoversi
Lacuna → zona di carica positiva nella banda di valenza
Campo elettrico → elettroni e lacune conducono corrente
Tipi di materiali
Isolanti
Gap molto ampio → elettroni non passano alla conduzione
Conduttori
Banda di conduzione sovrapposta alla valenza → elettroni già liberi
Semiconduttori (Si e Ge)
Struttura cristallina
4 elettroni di valenza → legami covalenti
Gap stretto (Ge più stretto di Si)
Legami chimici
Regola dell’ottetto → 8 elettroni nel livello esterno (H solo 2)
Due meccanismi
Messa in comune di elettroni
Trasferimento di elettroni → forze attrattive
Tre tipi principali
Legame atomico (covalente)
Elettroni messi in comune
Direzionale
Esempi: H₂, O₂
Legame elettrostatico (ionico)
Elettroni passano da un atomo all’altro
Legame metallico
Reticolo di ioni + gas di elettroni
Non direzionale
Consente strutture cristalline grandi