Concentration des porteurs : Semiconducteurs extrinsèques Aperçu

Cette séance de cours traite du comportement des concentrations de porteurs dans les semi-conducteurs extrinsèques, en se concentrant sur l'influence du dopage sur le niveau d'énergie de Fermi. Il commence par expliquer les principes de base de la concentration des porteurs, en soulignant la distinction entre les semi-conducteurs intrinsèques et extrinsèques. L'instructeur développe la condition de neutralité, qui exige de considérer à la fois les frais gratuits et les frais fixes des donneurs et des accepteurs ionisés. Diverses représentations graphiques illustrent comment le niveau d'énergie de Fermi change avec différents niveaux et températures de dopage. La séance de cours couvre également l'approximation de Boltzmann et l'ionisation complète, fournissant des expressions mathématiques pour les concentrations de porteurs. L'impact de la température sur le comportement des porteurs est analysé, montrant comment l'augmentation des températures peut conduire à un comportement intrinsèque dans les semi-conducteurs fortement dopés. Le concept d'effets de compensation lors de la combinaison de dopants différents est introduit, en mettant l'accent sur la concentration de dopage efficace qui en résulte. La séance de cours se termine par des méthodes simplifiées de calcul des concentrations de porteurs, démontrant les applications pratiques de ces principes en physique des semi-conducteurs.