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354 - Modulo 7 - (Le cariche elettrostatiche ) - Potenziale di rottura di alcune tecnologie integrate SOGLIE DI SENSIBILITÀ (in Volt) TIPO DI COMPONENTE 250 - 3000 CMOS 190 - 2500 OP-AMP 30 - 1800 VMOS 100 - 200 MOSFET 100 - 300 GaAsFET 100 EPROM 140 - 7000 JFET 380 - 7000 BI-POLAR TRANSISTOR 300 - 2500 SCHOTTKY DIODES 1000 - 2500 SCHOTTKY TTL La seguente tabella mostra, per ogni diversa tecnologia in uso in campo elettronico, il livello di potenziale minimo elettrostatico tramite il quale si verificano i primi difetti statistici sul semiconduttore. - Vincenzo Iorio Caserta 2010 -
ALLEGATO: Legge di Coulomb - Modulo 7 - (Le cariche elettrostatiche ) - 355 Un qualsiasi corpo, essendo costituito da moltissimi atomi, possiede a sua volta un numero veramente elevato di cariche elettriche. Gli atomi infatti sono costituiti intimamente da cariche elettriche positive e da cariche elettriche negative. Queste cariche però, essendo appaiate ognuna con la propria carica complementare, non producono effetti macroscopici evidenti. Ogni corpo materiale nel suo stato normale è per tal ragione considerato neutro. Un corpo elettrizzato, invece, è un materiale che possiede un certo squilibrio fra queste due cariche. Tutti i corpi si elettrizzano, sia quelli isolanti che quelli conduttori. I corpi conduttori tendono praticamente a distribuire la loro carica sulla superficie e possono facilmente perdere l’elettrizzazione se collegati a terra. Infatti, in questo caso, a causa della buona conducibilità del materiale, le cariche elettriche si propagherebbero verso terra disperdendo tutta la carica posseduta dal corpo. I corpi isolanti, proprio a causa della loro bassissima capacità di condurre corrente, possono accumulare grandi quantità di cariche elettriche che si localizzano nei punti dove è avvenuta l’elettrizzazione del materiale. Come tutti sanno, cariche elettriche dello stesso segno tendono a respingersi, mentre cariche elettriche di segno diverso tendono ad attrarsi. Le leggi che regolano l’attrazione e la repulsione di corpi carichi di elettricità sono state formulate dal Colonnello Charles Augustin de Coulomb nel 1875. Il fisico francese determinò che la forza di attrazione o di repulsione fra due cariche elettriche dipende dal prodotto del valore delle due cariche ed è inversamente proporzionale alla distanza al quadrato a cui esse sono poste. | Q1 ⋅Q F | = k ⋅ 2 d (1.07) Mentre la costante “k” è un parametro di proporzionalità, le cariche “Q” devono essere definite in qualche modo. Inizialmente il vecchio sistema CGS (centimetro, grammo, secondo) definiva la carica elettrica in statcoulomb. Successivamente, con l’introduzione del sistema MKSA (metro, kilogrammo, secondo, ampere) e con la definitiva entrata in vigore del Sistema Internazionale delle Unità di Misura, fu necessario apportare alcune razionalizzazioni metrologiche, che produssero la definizione attuale di carica elettrica con il nome di “coulomb ( C )”, la costante “k” a sua volta fu espressa dalla seguente relazione: k 1 ⎡ N ⋅ m = 4⋅π ⋅ε ⎢ ⎣ C = 2 (2.07) Il termine “ε” è chiamato costante dielettrica del vuoto o dell’aria e nel S.I. ha il valore di 8,854 10 -12 F/m (farad/metro). I termini fra parentesi, che rappresentano le grandezze fisiche dimensionali, risultano essere: “N”, la forza 2 2 ⎤ ⎥ ⎦ - Vincenzo Iorio Caserta 2010 -
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