Semi-conducteurs

1) décrivent un semi-conducteur :

La valence moyenne 4 est avoir un matériel, pour lequel à la température 0K on l'a que les 2 bandes inférieures complètement sont occupées tandis que la troisième bande est vide, donc si on a pas là élève l'espace de l'énergie entre 2ª et 3ª la bande, qu'à la température ambiante un nombre discret d'électron est déjà trouvé dans la bande de conduction.

 

2) typologie d'espace dans un semi-conducteur :

Un espace est eu a dirigé quand le maximum de la bande de valence est eu pour le même un k pour lequel le minimum de banda.di la conduction est eu tandis qu'un espace est indirect eu quand le maximum de la bande de valence est eu pour un k divers du k pour lequel le minimum de la bande de conduction est eu. Le silicium comme exemple a l'espace indirect.

 

3) l'absorption optique s'est appliquée à la détection du tipologia de l'espace :

L'absorption optique est une expérience qui est effectuée afin de caractériser le tipologia de l'espace d'un semi-conducteur, dans la vitesse de chute de bombe courte une feuille avec avoir les photons divers l, et la mesure à l'évasion l'absorption de la feuille, regards à cela que l'absorption est péché nul quand un photon avec du k n'est pas sended qu'une prochaine énergie à celle-là de l'espace correspond, dopodichè a une augmentation linéaire du péché d'absorption quand des phénomènes de saturation ne sont pas eus lieu.

Dans le cas de l'espace indirect, l'absorption en fonction de la fréquence de l'incident de photon semblerait devoir commencer un W commençant de plus haut concernant celui pour l'espace que la collision d'un photon avec un électron s'est dirigé dans combien ne peut pas aucun changement le k et, pour le même un k, l'espace il est plus grand. Dans le cristal ils sont mais toujours le présent du fononi qui sont lui caractérise à vous de k élève à vous et peu d'énergie donc un électron-photon-fonone de collision peut déterminer une absorption non nulle pour le même un W du fonone duquel il commence l'absorption dirigée de l'espace.

 

4) semi-conducteur non dégénéré :

Un semi-conducteur n'est pas dégénéré quand l'ha , et donc le 1 voisin à l'exponentiel dans la fonction de la distribution du bidon de Fermi-Dirac elle-même soit négligé.

 

5) concentration d'électron dans la bande de la conduction à la température de T :

Elle est donnée de l'intégrale où pour la densité des états dedans et, du D(et) rigirano les as et est observée selon ce k et est pour la bande de conduction une parabole qui pour l'origine analogue à combien avait été trouvé pour le D(et) d'un gaz libre d'électron tridimensionnel avec la différence que dans ce cas la parabole a passée pour l'origine. a été eu tandis que dans notre compte de possession de cas de la traduction et vu la masse efficace, aura tandis que pour le f(etle,T) emploie la fonction usuelle de Fermi-Dirac, après que tous donc que l'intégrale fait l'hypothèse du semi-conducteur non dégénéré qui est et-m > > KT un au dénominateur peut être obtention négligée sur quel fonctionnement du changement de la variable et se rappeler cet ottiene .

 

6) lacune la concentration dans la bande de la valence à la température de T :

E 'donné de l'intégrale où le compte doit être jugé cela :

)       la probabilité f_p qu'il y a un espace il est égale à la probabilité qui pas est un électron donc f_p = 1-f_et(et,T).

b)       la bande de la valence avec les as de rigirati a une forme parabolique semblable à celle-là du D(et) dans la caisse tridimensionnelle pour les électrons libres mais le ribaltata concernant le k, dans lui la masse efficace de l'espace m doit d'ailleurs être _hremplacé après que tout ait .

Effectuant l'intégrale on le trouve .

 

7) loi de l'action de la masse :

Elle affirme que le produit du nombre d'espace pour le nombre actuel d'électron dans la bande de la conduction à une donnée la température est constant.

On le démontre multipliant simplement le n(T) et le p(T) et vérifiant que l'ébauche d'une quantité qui seul change avec la température, est obtenue en fait .

 

8) semi-conducteur intrinsèque et drogaggio involontaire :

C'est un semi-conducteur en lequel la concentration d'espace est égale à la concentration d'électron, ceci dans la vérité n'est jamais vérifié dans combien coûte toujours présent des impuretés qui peuvent être comportées comme des lacunes ou des électrons. Afin d'obtenir un semi-conducteur intrinsèque un controdrogaggio consistant en conclusion par des mesures d'effet de hall est effectué le tipologia des porteurs prédominants et s'insérer dans les porteurs de semi-conducteur de l'autre type.

 

9) valeur des mises à niveau elles chimiques dans un semi-conducteur intrinsèque :

Un semi-conducteur intrinsèque est considéré pour lequel , égale une telle valeur avec la valeur générique et est obtenu.

 

10) mobilité des porteurs :

Elle qui est représente le coefficient de la proportionnalité entre le champ appliqué et la vitesse de la dérive supposée à partir des porteurs

mais étant également pertanto et se rappelant cet ottiene

.

 

11) propriété de transport dans les semi-conducteurs purs :

L'ouvrier électrique de conductivité est , il a un minimum si N = p, dans le cas d'un semi-conducteur intrinsèque ou pur pour lequel il est eu il regarde donc cela puis et le quindi donc si nous faisons que un Di de diagramme selon voit qu'il est un directement avec la pente . De cette courbe pour un semi-conducteur comme silicium regarde cela que le nombre d'électron dans la bande de la conduction ambiante à la température est petit et donc le haut resistività, un devient donc nécessaire pour recourir au drogaggio du semi-conducteur.

 

12) Donore :

Un élément de pentavalente inséré dans un semi-conducteur bien connu en cristal de tetravalente, possède un électron qu'il ne peut pas créer des cravates de covalenti et d'une comparaison avec l'électron dans l'atome d'hydrogène il constate que le faisceau de son orbite est des 30 angströms et l'énergie d'ionisation est approximativement de 0,02eV donc déjà à la température ambiante qu'il pourrait être détourné au donore relatif.

 

13) effet du drogaggio avec le donori :

On soit avoir libre a été créé peu d'énergie inférieure à l'énergie minimale de la bande de conduction, cet état est popolato de tous les électrons disparaît a dû vous au donori, parce que eux assez KT = 0,02eV afin de passer dans la bande de conduction, qui est déjà à la température ambiante.

 

14) Accepter :

Un élément de trivalente inséré dans un semi-conducteur bien connu en cristal de tetravalente, crée trois cravates de covalenti donc que un électron du semi-conducteur reste dans le cristal prêt pour attraper n'importe quel électron errant afin de former une obligation covalente.

 

15) effet du drogaggio avec des accepters :

On soit avoir libre a été créé peu d'énergie avançée à l'énergie de la bande de valence, donc déjà à la température ambiante le passage de l'électron de la bande de la valence à l'état libre est eu, avec la création conséquente d'un espace dans la bande de valence.

 

16) concentration d'électron dans la bande de la conduction en fonction de l'énergie du donori :

Pour un type le semi-conducteur n on l'a que le n(T) de concentration d'électron dans la bande de valence est la concentration du donori d'ionizzati. Avancer l'hypothèse qui a confronter cette quantité avec la concentration générique d'électron dans la bande de la conduction à la température T qu' il obtient et le remplacement d'elle est eu .

 

17) lacune la concentration dans la bande de la valence en fonction de l'énergie des accepters :

Avec la même chose a fait des considérations afin de gagner la concentration d'électron dans la bande de conduction on le trouve que

 

18) Resistività en fonction de la température pour un semi-conducteur dopé :

Suppose que le semi-conducteur est dopé du type n, nous avons que la conductivité est dépend donc de la température a lieu par la période de la relaxation t mais d'une voie plus lourde par l'exponentiel qui semble dans lui qu'a l'allora au lequel, exprimer s'accorder est un directement avec la pente . À la croissance de la température on a un effet de saturation pour lequel tout le donori sont passage à vous dans la bande de conduction et donc le semi-conducteur est comme s'il étaient intrinsèque et un directement avec la pente est eu .

 

19) épissure PN :

Créant l'épissure entre un semi-conducteur du type p et un semi-conducteur du type n on a un gradient de la concentration des frais qu'il donne à endroit à un procédé de diffusion pour lequel l'affluiranno d'électrons vers la zone p et sera recombiné laissant dans le semi-conducteur du type n (ridosso de..a de l'épissure) une région de positif de charges tandis que de l'affluiranno de lacunes vers la zone n et recombiné laissant dans le semi-conducteur du type p (ridosso de..a de l'épissure) une région des charges négatives. Pendant que le processus de diffusion disparaît en avant la distribution des frais donne à l'endroit à l'de plus en plus un champ électrique plus intense qu'il empêche que le processus de diffusion continue, à ce point sera des mises à niveau eues ils produit chimique égal dans les les deux les semi-conducteurs.

Ils seront cependant présent également dans ce cas-ci des courants dans de combien l'agitation thermique produit dans les les deux les semi-conducteurs de l'espace-électron de croisillons dont un est facilité du champ électrostatique pour croiser l'épissure.

 

20) position à l'équilibre des bandes du semi-conducteur du type n concernant les bandes du semi-conducteur du tipo p :

Espace entre la bande de la valence et la bande de la conduction il est approximativement même un, elles mais elles doivent avoir en commun que le même les améliore produit chimique, que pour le type le semi-conducteur n on le trouve à la moitié entre et_{le d} et la bande de la conduction tandis que pour le type le semi-conducteur p on le trouve à la moitié entre le dessus de la bande de valence et et_à . Ce peut être des mises à niveau eues elles constante simple chimique si les bandes de la zone p sont trouvées à des énergies plus élevées concernant les bandes de la zone n.

 

21) courants dans une épissure PN :

_{Le nr}de J est le courant d'électron de recombinaison qui glisse de la zone n vers la zone p

_{Le NG}de J est le courant de la génération thermique d'électron qui glisse de la zone p vers la zone n

_{Le P.R.}de J est le courant d'espace de recombinaison qui glisse de la zone p vers la zone n

_{La page}de J est le courant de la génération thermique d'espace qui glisse de la zone n vers la zone p

À l'équilibre e est eu :

 

22) propriété de l'épissure comme le redresseur :

Appliquant une tension à l'épissure on l'a qu'il soit déplacé à nous vers le nouvel équilibre dans lequel les améliore que le produit chimique n'est pas le même dans les deux semi-conducteurs mais d'un côté il sera plus haut qu'un eV de quantité concernant l'autre côté, ceci détermine un abaissement ou une altitude de la barrière des mises à niveau elles qu'elle laisse à invariate les courants de la génération e tandis que change les courants de la recombinaison d'une quantité égale au facteur de Boltzmann et analogue pour des lacunes est eues donc le total de densité de courant est .

Après tous donc ha .

 

23) polarisation inverse :

S'appliquer à une tension positive sur la cathode (on a..regione n) qui à la croissance de V s'étire à J₀.

Dans la représentation aux bandes on l'a qu'il les améliore chimiques dans la région p les sait de l'eV concernant la valeur qu'elle a eue en l'absence de polarisation, et puisqu'il doit lui-même toujours trouver à la moitié entre le niveau et des accepters et du dessus de la bande de valence elle a que les bandes de l'aontanano répartissent en zones p des bandes de la zone n augmentant la barrière de la mise à niveau elles.

 

24) polarisation directe :

S'appliquer à une tension négative sur la cathode (on a..regione n) qui à la croissance de V étire l'esponenzialmente à infini.

Dans la représentation aux bandes on l'a qu'il les améliore chimiques dans la région n les sait de l'eV concernant la valeur qu'elle a eue en l'absence de polarisation, et puisqu'il doit lui-même toujours trouver à la moitié entre le niveau du donori et la base de la bande de conduction elle a que les bandes de la zone n sont approchées les bandes de la zone p réduisant la barrière de la mise à niveau ils.