Courants de dérive et conductivité : l'équation de Poisson dans les semi-conducteurs

Cette séance de cours traite des concepts de courants de dérive et de conductivité dans les semi-conducteurs, en se concentrant sur les effets physiques qui limitent le temps entre les collisions. L'instructeur explique comment la conductivité est liée à la densité du courant et au champ électrique, introduisant le concept de diffusion due aux impuretés et aux phonons. L'impact de la température et du dopage sur la diffusion est analysé, soulignant que la diffusion des impuretés augmente avec le dopage tandis que la diffusion des phonons est influencée par la température. La séance de cours couvre également la vitesse de saturation à des champs électriques élevés, illustrant comment la vitesse de dérive se comporte dans des conditions variables. La relation entre la distribution de charge et les champs électriques est explorée à travers les équations de Maxwell et l'équation de Poisson, conduisant à une compréhension de l'énergie potentielle dans les structures semi-conductrices. L'instructeur fournit des exemples de structures de bande, soulignant l'importance de la densité de charge et des champs électriques dans la détermination du comportement des semi-conducteurs. Dans l'ensemble, la séance de cours intègre des concepts théoriques ayant des implications pratiques pour les dispositifs à semi-conducteurs.