Semiconduttore

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Semiconduttore

I semiconduttori sono materiali la cui conduttività è tra conduttore e isolante a temperatura ambiente. Il semiconduttore è un tipo di materiale con conduttività controllabile, che va dall'isolante al conduttore. Dal punto di vista della scienza, della tecnologia e dello sviluppo economico, i semiconduttori influiscono sul lavoro e sulla vita quotidiana delle persone; fino agli anni '30, questo materiale fu riconosciuto dalla comunità accademica.

Storia dello sviluppo

In realtà la scoperta dei semiconduttori risale a molto tempo fa.

Nel 1833 Faraday, il padre dell'elettronica, uno scienziato britannico, scoprì per primo che la resistenza del solfuro d'argento era diversa da quella dei metalli comuni al cambiamento di temperatura. In generale, la resistenza dei metalli aumentava con l'aumento della temperatura, ma Faraday scoprì che la resistenza dei materiali a base di solfuro d'argento diminuiva con l'aumento della temperatura. Questa è la prima scoperta del fenomeno dei semiconduttori.

Poco dopo, nel 1839, Becquerel in Francia scoprì che la giunzione formata dal contatto tra semiconduttore ed elettrolita generava una tensione sotto la luce, che in seguito fu conosciuta come effetto fotovoltaico, che era la seconda caratteristica del semiconduttore.

Nel 1873, Smith d'Inghilterra scoprì l'effetto di fotoconduttività derivante dall'aumento della conduttività dei materiali cristallini di selenio sotto la luce, che è la terza caratteristica dei semiconduttori.

Nel 1874, Braun dalla Germania osservò che la conduttanza di alcuni solfuri è correlata alla direzione del campo elettrico applicato, cioè la conduttanza ha direzionalità. Se viene applicata una tensione positiva ad entrambe le estremità del solfuro, questo è conduttivo; se la polarità della tensione è invertita, non condurrà elettricità, che è l'effetto raddrizzante del semiconduttore e la quarta caratteristica del semiconduttore. Nello stesso anno Schuster scoprì l'effetto rettificante del rame e dell'ossido di rame.

Sebbene queste quattro caratteristiche dei semiconduttori siano state scoperte prima del 1880, il termine semiconduttore fu usato per la prima volta da Cornenberg e Weiss nel 1911. Queste quattro caratteristiche dei semiconduttori non furono completate dai Bell Laboratories fino al dicembre 1947.

Nell'ottobre 2019, un gruppo di ricerca internazionale ha affermato che rispetto ai soli tre parametri ottenuti nella tradizionale misurazione Hall, la nuova tecnologia può ottenere fino a sette parametri per ciascuna intensità della luce di prova: inclusa la mobilità di elettroni e lacune; la densità dei portatori alla luce, la vita di ricombinazione, la lunghezza di diffusione degli elettroni, le lacune e i tipi bipolari.