Physique des semi-conducteurs

Avec la densité d'électrons n, la densité de trous p, la mobilité des électrons μn, la mobilité des trous μp et la charge élémentaire q, quelle expression donne la conductivité σ d'un semi-conducteur ?

  1. Aσ = q(nμn − pμp)
  2. Bσ = (nμn + pμp) / q
  3. Cσ = q(nμn + pμp)
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Réponse : C. σ = q(nμn + pμp)

Les électrons et les trous se déplacent en sens opposés, mais leurs charges sont aussi de signes opposés : leurs courants circulent dans le même sens, et la conductivité est la somme σ = q(nμn + pμp). La résistivité en est l'inverse. Dans un semi-conducteur dopé, le seul terme des porteurs majoritaires donne une bonne approximation, par exemple σ ≈ qnμn pour un type n. Dans le silicium intrinsèque, n = p = ni, donc σ = q·ni(μn + μp), et la résistivité est élevée, environ 2×10⁵ Ω·cm.

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