Physique des semi-conducteurs

Quelle est approximativement la densité de trous d'un silicium de type n de concentration de donneurs 1×10¹⁶ cm⁻³ (donneurs tous ionisés, densité de porteurs intrinsèques ni = 1×10¹⁰ cm⁻³) ?

  1. A1×10⁴ cm⁻³
  2. B1×10⁶ cm⁻³
  3. C1×10¹⁰ cm⁻³
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Réponse : A. 1×10⁴ cm⁻³

Les donneurs étant tous ionisés, la densité d'électrons vaut n ≈ 1×10¹⁶ cm⁻³. D'après la loi d'action de masse n × p = ni², p = (1×10¹⁰)² ÷ 1×10¹⁶ = 1×10⁴ cm⁻³. Bien que ces porteurs minoritaires ne représentent qu'un billionième des porteurs majoritaires, ce sont eux qui assurent le courant inverse des jonctions PN et le fonctionnement des transistors bipolaires. ni augmentant fortement avec la température, la densité de porteurs minoritaires augmente aussi beaucoup à haute température.

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