Qu'est-ce que Semi-conducteur dégénéré ?

Semi-conducteur si fortement dopé que le niveau de Fermi pénètre dans la bande de conduction ou de valence. Au comportement proche d'un métal, il sert aux diodes tunnel et aux contacts de faible résistance.

Nom japonais: 縮退半導体

« Semi-conducteur dégénéré » apparaît dans 2 questions d'entraînement réparties sur 1 thèmes, dont Physique des semi-conducteurs.

Domaine: Physique des semi-conducteurs

S'entraîner : questions sur Semi-conducteur dégénéré

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).

Comment appelle-t-on un semi-conducteur dont la concentration d'impuretés est si élevée que le niveau de Fermi pénètre dans la bande de conduction ou de valence ?

  1. ASemi-conducteur intrinsèque
  2. BIsolant
  3. CSemi-conducteur dégénéré
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Réponse : C. Semi-conducteur dégénéré

Lorsque la concentration d'impuretés devient très élevée (environ 10¹⁸ à 10¹⁹ cm⁻³ ou plus dans le silicium), le niveau de Fermi entre dans la bande de conduction ou de valence et le matériau présente des propriétés proches d'un métal. C'est un semi-conducteur dégénéré : la relation simple n × p = ni² n'est plus valable et la bande interdite diminue en apparence (rétrécissement de la bande interdite). Les sources et drains des MOSFET, les contacts à faible résistance avec les électrodes et les régions fortement dopées des diodes tunnel en sont des exemples.

« Semi-conducteur dégénéré » dans les explications

Questions mentionnant « Semi-conducteur dégénéré » (2)

  1. Quelle position du niveau de Fermi d'un semi-conducteur de type n est correcte ?
  2. Comment appelle-t-on un semi-conducteur dont la concentration d'impuretés est si élevée que le niveau de Fermi pénètre dans la bande de conduction ou de valence ?

Termes associés

Niveau de Fermi Bande interdite (bandgap) Accepteur Affinité électronique Bande interdite indirecte Concentration intrinsèque de porteurs Donneur Longueur de diffusion Masse effective Mobilité

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