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Qu'est-ce que Longueur de diffusion ?

Distance moyenne parcourue par diffusion par un porteur minoritaire avant de se recombiner. Exprimée à partir du coefficient de diffusion D et de la durée de vie τ par L = √(Dτ). Elle influe fortement sur le rendement des cellules solaires et des photodétecteurs.

Nom japonais: 拡散長

« Longueur de diffusion » apparaît dans 3 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont Physique des semi-conducteurs, Transistors bipolaires.

Domaine: Physique des semi-conducteurs

S'entraîner : questions sur Longueur de diffusion

Avec D le coefficient de diffusion des porteurs minoritaires et τ leur durée de vie, quelle expression donne la longueur de diffusion L ?

  1. AL = D / τ
  2. BL = √(D × τ)
  3. CL = D × τ
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Réponse : B. L = √(D × τ)

La longueur de diffusion est la distance approximative parcourue par diffusion par un porteur minoritaire avant sa recombinaison : L = √(Dτ). Par exemple, avec D = 36 cm²/s et τ = 10 µs, L = √(3,6×10⁻⁴) ≈ 190 µm. L'analyse des unités donne √(cm²/s × s) = cm : c'est la seule expression homogène à une longueur. Dans une cellule solaire, plus la longueur de diffusion dépasse l'épaisseur, plus les porteurs photogénérés sont collectés facilement ; dans un transistor bipolaire, la largeur de base est rendue nettement inférieure à la longueur de diffusion.

« Longueur de diffusion » dans les explications

Questions mentionnant « Longueur de diffusion » (3)

  1. Avec D le coefficient de diffusion des porteurs minoritaires et τ leur durée de vie, quelle expression donne la longueur de diffusion L ?
  2. Quelle relation d'Einstein lie le coefficient de diffusion D et la mobilité μ des porteurs dans un semi-conducteur ? (k : constante de Boltzmann, T : température absolue, q : charge élémentaire)
  3. Quelle est la raison la plus appropriée d'amincir la base d'un transistor bipolaire ?

Termes associés

Relation d'Einstein Mobilité Gain en courant (hFE) Perçage (punch-through) Zone de déplétion (zone de charge d'espace) Accepteur Affinité électronique Bande interdite (bandgap) Bande interdite indirecte Concentration intrinsèque de porteurs

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