[PDF] Devoir 14 type Mines - Corrigé

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1/7 Concours Communs Polytechniques Filière PSI physique 1 Session 2009 CORRIGE DU PROBLEME A : SEMI-CONDUCTEURS ET JONCTION PN A.1 1- 2-sm kg smkg v m f donc la constante est en seconde.

A.2 Le principe fondamental de la

galiléen conduit à v m Ee v m dt d . En r égi me permanent, la vitesse ne d épend plus du temps et donc E m e v lim

A.3 Vecteur densité de courant :

E m ne vnej e eel 2 lim Ej el , il vient m ne e 2 A.4 eau eA Cu d nN M A.N : 23
28
3

8,9.1000.6.0210

8,4.10

63.5.10

eau eA Cu d nN M

322328

cm104,8m 104,8 e n ! Le cuivre est bien plus conducteur que le silicium, qui est un semi- conducteur. A.5 S R

A.6 On trace

ln en fonction de T 1 et on doit obtenir une droite de pente B Aln Par régression linéaire ou représentation graphique on trouve K110B et m 105,2 6 A A.7 6 (300)4.10 mK Le silicium est 300 fois plus résistif que le cuivre à 300K !

A.8 Pour un métal frottements »

augmentent donc la résistivité augmente. Dans le cas du siliA.6, on remarque que si T augmente, diminue !

A.9 On a

m ne e 2 donc Tk e T B n e ene Ae m e m e m n e B E 0 222
0 1 avec

9,45 meV

B kBE

A.10 Un trou possède une charge +e

A.11 Si : 4 él de valence P : 5 él de valence B : 3 él de valence ion P ion B A.12 Dopage au phosphore : densité électronique n e augmente (dopage N) nNp P

Or on a

2 i npn P Nn p i N p n n 2

A.13 Par analogie :

B i N n n 2 B i N n n p 2

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A.14 :

0 2211
LL

A.15 Maxwell-Gauss :

cc x E Ediv d d

En intégrant dans les différentes zones et en écrivant la continuité de E (pas de charges surfaciques), on arrive à :

1 Lx 1 0Lx 2 0Lx 2 Lx 0E 1 1 LxE 2 2 LxE 0E

Représentation graphique :

A.16 On a

xx e x V

VgradexEE

d d

On choisit

0)0(xV

En intégrant dans les différentes zones et en écrivant la continuité du potentiel V, on arrive à :

1 Lx 1 0Lx 2 0Lx 2 Lx 2 1 1 2 LV xL x V 1 2 1 2 xL x V 2 2 2 2 2 2 2 2 LV

Représentation graphique :

A.17 22
2 11 2 22
0 LL V

A.18 On a immédiatement :

11 Ne et 22
Ne Or 0 2211
quotesdbs_dbs50.pdfusesText_50

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