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Ch1 electronique pdf Chapitre Semi-conducteur et Diodes Semi-conducteurs et DiodesDescription semi-conducteur intrinsèque Un cristal de semi-conducteur intrinsèque est un solide dont les noyaux atomiques sont disposés aux n ?uds d'un réseau géométrique ré

Chapitre Semi-conducteur et Diodes Semi-conducteurs et DiodesDescription semi-conducteur intrinsèque Un cristal de semi-conducteur intrinsèque est un solide dont les noyaux atomiques sont disposés aux n ?uds d'un réseau géométrique régulier La cohésion de cet édi ?ce est assurée par les liens de valence qui résultent de la mise en commun de deux électrons appartenant chacun à deux atomes voisins de la maille cristalline Les atomes de semi-conducteur sont tétravalents et le cristal peut être représenté par le réseau de la ?gure Figure Semi- conducteur intrinsèque Dé ?nition L'électron qui possède une énergie su ?sante peut quitter la liaison de valence pour devenir un électron libre Il laisse derrière lui un trou qui peut être assimilé à une charge libre positive en e ?et l'électron quittant la liaison de valence à laquelle il appartenait démasque une charge positive du noyau correspondant Le trou peut être occupé par un autre électron de valence qui laisse à son tour un trou derrière lui tout se passe comme si le trou s'était déplacé ce qui lui vaut la quali ?cation de charge libre La création d ? un pair électron libre - trou est appelée génération alors qu'on donne le nom de recombinaison au mécanisme inverse Exemples Le silicium a un nombre volumique d'atomes de ? par cm A K C le nombre volumique des électrons libres et des trous est de ? cm- soit une paire électron libre - trou pour ? atomes CChapitre Semi-conducteur et Diodes Le nombre volumique des atomes dans le germanium est de ? par cm A K le nombre volumique des électrons libres et des trous est ? cm- soit un pair électron libre - trou pour ? atomes Description semi-conducteur extrinsèque de type n Un semi-conducteur dans lequel on aurait substitué à quelques atomes tétravalents des atomes pentavalents est dit extrinsèque de type n Fig Figure Semi-conducteur de type n Quatre électrons de la couche périphérique de l'atome pentavalent prennent part aux liens de valence alors que le cinquième sans attache est libre de se mouvoir dans le cristal L'électron libre ainsi créé neutralise la charge positive solidaire du réseau cristallin qu'est l'atome pentavalent ionisé Dé ?nitions Le dopage est l'action qui consiste à rendre un semi-conducteur extrinsèque Par extension ce terme quali ?e également l'existence d'une concentration d'atomes étrangers on parle de dopage de type n On donne le nom d'impuretés aux atomes étrangers introduits dans la maille cristalline Dans le cas d'un semi-conducteur extrinsèque de type n les impuretés sont appelées donneurs car chacune d'entre elles donne un électron libre Modèle Les dopages courants sont d'environ à atomes par cm On peut admettre que le nombre volumique des électrons libres est égal au nombre volumique des impuretés et que le nombre volumique des trous charges libres positives est négligeable Etant données ces considérations on établit le modèle de semi- conducteur représenté à la ?gure dans lequel n'apparaissent que les CChapitre Semi-conducteur et Diodes charges essentielles à savoir les électrons libres et les donneurs ionisés Les