Corso di Dispositivi Elettronici
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A.A. 2005/06
Prof. S. Riva Sanseverino
Sessione estiva (10/07/2006)
Durata massima della prova: 1h45min
Gli allievi del corso di Dispositivi Elettronici I effettuino soltanto lo studio del primo circuito, mentre quelli di
Dispositivi Elettronici II, V.O. e 9 CFU (ord. 2005/06) soltanto lo studio del secondo.
Candidato:
Cognome
.............................................
(riportare i dati personali in
Nome
.............................................
ogni foglio consegnato)
Matricola
..........................................…
Dispositivi Elettronici Dispositivi Elettr. I
(V.O.)
(5 CFU)
Dispositivi Elettr. II
(5 CFU)
Dispositivi Elettronici
(2005/06) (9 CFU)
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Lo studente (pluriripetente) d’ingegneria, Romeo Mattizza, è innamorato – purtroppo per
lui, non ricambiato – di Giulietta Celapuoifare, brillante laureata in Ingegneria Elettronica in
due anni e mezzo e con il massimo dei voti. Il povero Romeo cerca disperatamente da almeno
due mesi di invitare Giulietta fuori a cena, ottenendo da lei sempre una scusa, che in realtà è
un rifiuto vero e proprio. Il fatto è che Giulietta, oltre a non volerne assolutamente sapere di
Romeo, si diverte a sfruculiare il povero pretendente: ad esempio, gli propone di uscire con lei
soltanto se egli saprà risolvere due quesiti di Dispositivi Elettronici (inutile dire che Giulietta,
oltre a studiare per anni libri di fisica e di elettronica, si è sempre dilettata con “La Settimana
Enigmistica”…). Il primo quesito proposto è il seguente:
“Se vuoi uscire con me, progetta un diodo p+/n la cui giunzione abbia un’area pari a
0,5 mm2, sapendo che il valore massimo del campo elettrico all’interno della giunzione è
pari a 3,5∙104 V/cm in assenza di polarizzazione e che la capacità di diffusione è 45 nF
quando il diodo è polarizzato con una tensione diretta pari a 0,6 V. Assumi che la
temperatura sia quella ambiente, il tempo di vita media delle cariche minoritarie sia
pari a 1 s e infine che NA » ND, dove NA è la densità di ioni accettori nella zona p,
mentre ND è quella di ioni donatori nella zona n”.
Il povero spasimante le chiede un’altra possibilità (“sai, i diodi li ho studiati cinque anni fa
e poi ho speso il tempo restante a tentare di comprendere la teoria del controllo” - replica lui).
Così Giulietta tira fuori il secondo quesito:
“Progetta un transistor npn con NDE » NAB » NDC (essendo NDE la densità di ioni
donatori nella zona d’emettitore, NAB la densità di ioni accettori nella zona di base, NDC
la densità di ioni donatori nella zona di collettore), in modo che il fattore di trasporto T
sia 0,9997 e che la resistività della zona di base sia 1 ∙cm a temperatura ambiente e in
assenza di polarizzazione. Assumi che il tempo di vita medio dei portatori minoritari sia
1 s, lo spessore metallurgico della base sia 1,6 m e che la larghezza della zona svuotata
della giunzione base-emettitore sia 0,25 m in assenza di polarizzazione.
Aiutate il povero Romeo ad invitare Giulietta fuori a cena, risolvendo il primo quesito
(solo Dispositivi Elettronici I), oppure il secondo quesito (Dispositivi Elettronici II, o Vecchio
Ordinamento, o Nuovissimo Ordinamento/9 CFU)
Lei lo porterà nel ristorante più caro di tutta la città, ma finalmente lui sarà contento…
