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Td3 corrige 6 Université Sultan Moulay Slimane Ecole Supérieure de Technologies - License Professionnelle Travaux dirigés N Corrigé Exercice On considère un semi-conducteur intrinsèque dont les densités équivalentes d ? états énergétiques dans la bande de

Université Sultan Moulay Slimane Ecole Supérieure de Technologies - License Professionnelle Travaux dirigés N Corrigé Exercice On considère un semi-conducteur intrinsèque dont les densités équivalentes d ? états énergétiques dans la bande de conduction et dans la bande de valence sont notées respectivement NC et NV Rappelez les expressions de la densité d ? électron n dans la bande de conduction et la densité de trous p dans la bande de valence En déduire l ? expression de la densité intrinsèque ni et la position du niveau de Fermi intrinsèque EFi Le semi-conducteur considéré est du silicium de largeur de bande interdite ou gap Eg eV et pour lequel NC cm ?? et NV cm ?? En supposant que Eg NC et NV ne varient pas avec la température calculez sa densité intrinsèque et la position du niveau de Fermi à C C et C puis conclure On donne k - J K et kT meV à K On prendra comme référence énergétique le haut de la bande de valence EV eV CExercice Un barreau de silicium de type N de longueur L et de section S est soumis à la di ?érence de potentiel U et parcouru par le courant I Déterminer sa conductivité ? En déduire la densité des porteurs majoritaires et minoritaires le niveau de Fermi par rapport à celui de la bande de conduction On donne ni cm- L cm S - cm U V I mA ?N m V s Eg eV Nc cm- Que deviennent à une température T K les densités des états disponibles dans la bande de valence et de conduction sachant que ces densités dépendent de la température suivant la loi et leur valeur à l ? ambiante sont Nc Nv états d ? énergie par cm on suppose que les masses e ?ectives ne changent pas avec la température CExercice Une jonction PN abrupte au Si est dopée d ? un côté avec atomes de Bore par cm et de l ? autre côté avec atomes de Phosphore par cm Modéliser le pro ?l de la densité volumique de charge ? x on note ??xp et xn les frontières de la ZCE Déterminer l ? expression du potentiel de di ?usion Vbi en fonction de NA ND et ni On écrira que la structure est à l ? équilibre thermodynamique on pourra raisonner sur le niveau de Fermi C A partir de l ? équation de poisson ? V ?? ? x déterminer l ? expression du champ électrique E x et le potentiel V x à l ? intérieur de la ZCE En déduire une relation entre NA ND xn et xp On donne T K Eg eV NC cm ?? NV cm ?? et et kT meV T K C C C