La differenza fondamentale tra semiconduttori degenerati e non degenerati è che nei semiconduttori degenerati, l'iniezione di elettroni o lacune è possibile solo dal livello di energia di Fermi, mentre i semiconduttori non degenerati possono causare la formazione di due tipi di contatti al materiale organico.
I semiconduttori sono materiali aventi un valore di conducibilità elettrica che rientra tra la conducibilità dei conduttori e degli isolanti. I semiconduttori degenerati sono un tipo di semiconduttori in cui è possibile osservare un alto livello di drogaggio, facendo sì che il semiconduttore agisca come un metallo rispetto a un semiconduttore.
Cosa sono i semiconduttori degenerati?
I semiconduttori degenerati sono un tipo di semiconduttore in cui si può osservare un alto livello di drogaggio, facendo sì che il semiconduttore agisca come un metallo rispetto a un semiconduttore. A differenza di altri tipi, questo tipo di semiconduttore non obbedisce alla legge di azione di massa (la legge di azione di massa mette in relazione la concentrazione intrinseca del vettore con la temperatura e il gap di banda).
Figura 01: Doping di semiconduttori
Quando si considera un livello di drogaggio moderato, gli atomi droganti creano livelli di drogaggio individuali che sono considerati stati localizzati con la capacità di donare elettroni o lacune mediante promozione termica a bande di conduzione o di valenza. Quando il livello di impurità è sufficientemente alto, i singoli atomi che contribuiscono all'impurità possono avvicinarsi abbastanza, il che fa sì che i livelli di drogaggio si fondano in un' altra banda di impurità. Qui, il comportamento di un tale sistema cessa di mostrare i tratti tipici di un semiconduttore. Ad esempio, con l'aumento della temperatura può verificarsi un aumento della conducibilità del sistema.
Tuttavia, un semiconduttore degenerato ha meno portanti rispetto al vero metallo. Pertanto, il comportamento è intermedio tra un semiconduttore e un metallo.
Cosa sono i semiconduttori non degenerati?
I semiconduttori non degenerati sono un tipo di semiconduttore contenente livelli moderati di drogaggio e gli atomi droganti sono ben separati l'uno dall' altro con interazioni trascurabili. Inoltre, gli atomi droganti mostrano livelli di energia separati, che di solito si formano al di sotto del bordo della banda di conduzione o sopra il bordo della banda di valenza.
Nei composti di coordinazione, dopo l'attacco dei ligandi, l'elemento di transizione ione non è più isolato. Pertanto, il legame dativo dei ligandi risulta nella divisione dei cinque d orbitali in due insiemi. L'energia di questi due insiemi non è uguale. Pertanto, possiamo descriverli come orbitali non degenerati.
Qual è la differenza tra semiconduttore degenerato e non degenerato?
I semiconduttori sono materiali aventi una conduttività che si trova tra un conduttore e un non conduttore. Il differenza fondamentale tra semiconduttori degenerati e non degenerati è quello nei semiconduttori degenerati, l'iniezione di elettroni o lacune è possibile solo dal livello di energia di Fermi, mentre i semiconduttori non degenerati possono causare la formazione di due tipi di contatti con materiale organico.
L'infografica qui sotto presenta le differenze tra semiconduttori degenerati e non degenerati in forma tabellare per un confronto fianco a fianco.
Riepilogo – Semiconduttore degenerato vs non degenerato
I semiconduttori degenerati sono un tipo di semiconduttori in cui si può osservare un alto livello di drogaggio, rendendo le loro funzioni simili a quelle dei metalli. I semiconduttori non degenerati sono un tipo di semiconduttori contenenti livelli moderati di drogaggio in cui gli atomi droganti sono ben separati l'uno dall' altro con interazioni trascurabili. Il differenza fondamentale tra semiconduttori degenerati e non degenerati è quello nei semiconduttori degenerati, l'iniezione di elettroni o lacune è possibile solo dal livello di energia di Fermi, mentre i semiconduttori non degenerati possono causare la formazione di due tipi di contatti con materiale organico.
