Physique des semi-conducteurs

Quelle position du niveau de Fermi d'un semi-conducteur de type n est correcte ?

  1. AIl se situe du côté de la bande de valence par rapport au niveau de Fermi intrinsèque
  2. BIl se situe du côté de la bande de conduction par rapport au niveau de Fermi intrinsèque
  3. CIl se trouve toujours dans la bande de valence
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Réponse : B. Il se situe du côté de la bande de conduction par rapport au niveau de Fermi intrinsèque

Dans un type n, les électrons de la bande de conduction étant nombreux, le niveau de Fermi se déplace du niveau de Fermi intrinsèque, proche du milieu de la bande interdite, vers la bande de conduction. Sa position est donnée par Ec − EF ≈ kT·ln(Nc/ND) : il se rapproche de la bande de conduction d'environ 60 mV (à température ambiante) chaque fois que la concentration de donneurs est multipliée par 10. Dans un type p, il se déplace à l'inverse vers la bande de valence. Le niveau de Fermi n'est pas toujours dans la bande interdite : à très forte concentration, il entre dans une bande (semi-conducteur dégénéré).

Diagramme de bandes d'énergie d'un semi-conducteur de type n Bande de conduction Ec EF (niveau de Fermi) Ei (niveau de Fermi intrinsèque) Se rapproche de la bande de conduction par ajout de donneurs Ev Bande de valence Eg
Diagramme de bandes d'énergie d'un semi-conducteur de type n · Voir dans les schémas
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