Pourquoi la densité de porteurs d'un silicium de type n diminue-t-elle fortement lorsqu'on le refroidit à température cryogénique ?

Réponse : C. Parce que l'énergie thermique devient insuffisante pour exciter les électrons des donneurs vers la bande de conduction (gel des porteurs)

Même peu profond, le niveau donneur exige un peu d'énergie thermique pour libérer un électron dans la bande de conduction. Dans le silicium, en dessous d'environ 100 K, la chaleur devient insuffisante : les électrons restent liés aux donneurs et la densité de porteurs chute (gel, freeze-out). À l'inverse, à haute température, les porteurs intrinsèques dépassent la concentration de donneurs et le dopage ne détermine plus le type de conduction. La plage intermédiaire, où la densité de porteurs reste presque égale à la concentration de donneurs, est la plage de température d'utilisation des composants.