LA CONDUCTIVITE DANS LES CONDUCTEURS ET SEMI
Dans un métal certains électrons sont libres d'évoluer dans le réseau
Étude expérimentale de la conductivité du germanium de type n à 4
4 févr. 2008 densite des electrons dans la bande de conduction du germanium n pour un champ electrique constant et une temperature de reseau donnee peut ...
la CondUCtion ElECtriqUE dans lEs sEMi-CondUCtEUrs oBJEctiF
Mesurer la conductivité électrique du germanium non dopé en fonction de la température. • Déterminer l'énergie de gap du germa- nium entre la bande de valence
Sur la modulation de la résistivité électrique du germanium par une
4 févr. 2008 Sur la modulation de la résistivité électrique du germanium par une onde sta- tionnaire acoustique de haute fréquence. J. Phys. Radium 1953 ...
Un semi-conducteur
C'est cet agencement sous la forme de couches d'électrons différent selon les éléments
Étude du silicium et du germanium sous forme de couche mince en
4 mars 2015 - être capable de supporter les abus de type électrique thermique et mécanique
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conductivité thermique de la conductivité électrique d'un matériau. Toutefois germanium a une conductivité thermique trois fois plus faible que celle du ...
Détermination de lintervalle de bande du germanium
Les semi-conducteurs par exemple
EValuation EffEt Hall dans lEs sEMi-CondUCtEUrs oBJEctiF
Étude des mécanismes de la conduction électrique dans le germanium dopé avec effet Hall conductivité électrique. (3) et la mobilité de Hall. (4). Les densités ...
1EXERCICE 1 : RESISTIVITE DU GERMANIUM PUR On considère
Ge Si et. GaAs en utilisant le graphe précédent. 1) A l'aide des deux lois fondamentales : • Loi d'action de masse. • Equation de neutralité électrique.
LA CONDUCTIVITE DANS LES CONDUCTEURS ET SEMI
Ce sont des corps comme le germanium le silicium (éléments du groupe IV de la électrons sous l'effet du champ électrique appliqué
Étude expérimentale de la conductivité du germanium de type n à 4
courant pour une valeur critique du champ électrique. La croissance de la conductibilite avec le champ electrique [1] et 1'etablissement de l'avalanche sont.
la CondUCtion ElECtriqUE dans lEs sEMi-CondUCtEUrs oBJEctiF
PhEnomEnES dE conduction. oBJEctiF. Calcul de l'énergie de gap (intervalle de bande) du germanium. GEnEralitES. La conductivité électrique est une grandeur
Travaux Pratiques de Physique du solide Master Physique NOA
semiconducteur au Germanium par une mesure de conductivité électrique en fonction de la température. I Théorie. La conductivité électrique ? d'un matériau a
Physique des Composants – Conductivité des semi-conducteurs
Ainsi le silicium et le germanium sont des semi-conducteurs IV. Toutefois La conduction électrique est schématisée sur la figure suivante.
1EXERCICE 1 : RESISTIVITE DU GERMANIUM PUR On considère
1) Calculer le nombre d'atomes de germanium par cm-3. 2) On donne l'expression de la concentration intrinsèque d'un semi-conducteur :ni = AT. 3.
Les semi-conducteurs
1 – Conduction électrique électrique E = V/L. Si µ désigne la mobilité on a : v = µ.E ... Pour le silicium et le germanium
PhySiquE dES SolidES / PhEnomEnES dE conduction - EffEt Hall
Étude des mécanismes de la conduction électrique dans le germanium dopé avec effet Hall. GEnEralitES. L'effet Hall intervient dans des matériaux conducteurs
ETUDE DU PROCESSUS DE RECOMBINAISON DES PAIRES
trou » en présence des défauts de structure introduits dans le germanium de type N fet Hall et de résistivité électrique en fonction de la température.
Coefficient de Hall et résistivité du germanium dopé à larsenic en
germanium dope a l'arsenic dont la concentration varie de 7 X 1013 cm-3 a 3 X 1017 cm-3 nous avons mesure le coefficient de Hall R et la resistivite p en.
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Germanium (semi conducteur) 2 cm 3 mm 1700 ? 060 ? m 010 ? m Les courbes d'évolution de la résistivité en fonction de la température sont les suivantes
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La conductivité électrique est une grandeur qui dépend fortement de la nature du matériau Par conséquent il est courant de classifier les matériaux en
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Étude expérimentale de la conductivité du germanium de type n à 42 °K en fonction du champ électrique Journal de Physique 1967 28 (10) pp 805-814
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La conduction électrique se fait par les électrons et/ou les trous ? Semi-conducteur pur ? intrinsèque dopé ? extrinsèque
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germanium Ge de la colonne IV du tableau périodique La conduction électrique résulte du déplacement des électrons à l'intérieur de chaque bande Sous
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2 3 Conductivité électrique dans un semiconducteur 3 Applications Le silicium et le germanium qui cristallisent dans la
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25 sept 2015 · conductivité électrique est directement proportionnelle au « nombre valeurs des échantillons intrinsèques de Germanium et Silicium
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a) Déterminer l'unité de la constante A b) Calculer la densité de population des paires électrons trous crées par agitation thermique à la température T 0
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conductivité électrique Les électrons d'un atomes peuvent électrons de conduction : ceux-ci sont responsables de la circulation du courant électrique
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bande de conduction et un trou dans la bande de valence sous l'action d'un champ électrique E Physique des solides Phénomènes de conduction Effet Hall
Pourquoi l'utilisation du germanium dans les semi-conducteurs ?
Le germanium fait également partie des semi-conducteurs. De plus, tout comme le gallium, le germanium est l'un des rares éléments qui voit son volume augmenter lorsqu'il passe de l'état liquide à l'état solide. Tout comme l'acier, la structure du germanium ne peut pas être altéré par le rayonnement neutronique.Quelle sont les caractéristique des semi-conducteur ?
Un semi-conducteur est un matériau isolant, qui ne laisse donc pas passer le courant électrique, mais que l'on peut rendre conducteur dans certaines conditions (en augmentant sa température par exemple).Comment un matériau semi-conducteur peut devenir conducteur ?
Le dopage, c'est une technique qui vise à modifier l'énergie nécessaire pour rendre le semi-conducteur plus ou moins conducteur. Il consiste à injecter dans les cristaux de silicium des atomes bien choisis pour le rendre soit un peu plus conducteurs, soit un peu moins.- Le "gap" énergétique Eg est de l'ordre de 1eV pour les semi-conducteurs et de l'ordre de 6 eV pour les isolants. les électrons de valence participant à des liaisons, il n'existe pas d'électrons libres. La conductivité d'un monocristal de silicium est donc quasi-nulle.
3B Scientific® Experiments...going one step further
3222223
2628303234363840
1/ kT / 1/eVln (? / S/m) 0123456
I = 2 mA I = 3 mA300320340360380400420440110100
n-Ge ( I = 20 mA)p-Ge (I = 20 mA) Ge ( I = 2 mA) Ge ( I = 3 mA) T / K? / S/m l a C ondUCtion ElECtriqUE dans lEs sEMi-CondUCtEUrs
PhySiquE dES SolidES /
PhEnomEnES dE conduction
oBJEctiFCalcul de l'énergie de gap (intervalle de
bande) du germaniumGEnEralitES
La conductivité électrique est une grandeur qui dépend fortement de la nature du matériau.
Par conséquent, il est courant de classifier les matériaux en fonction de leur conductivité élec-
trique. On appelle semi-conducteurs les corps solides qui ne présentent une conductivité élec-
trique mesurable qu'à température élevée. Cette dépendance de la température est due à la
structure de bande des niveaux d'énergie électronique comportant une bande de valence, une bande conduction et une zone intermédiaire qui, dans le cas des semi-conducteurs purs non dopés, ne peut pas être occupée par des électrons.À l'état initial, la bande de valence est la bande la plus fortement occupée par les électrons et la bande
de conduction est la bande immédiatement supérieure inoccupée. L'énergie de gap E g est la différenceUE6020100UE6020100
nombreappareilréférence1Ge non dopé sur plaque à circuit imprimé1008522
1Appareil de base à effet Hall1009934
1Socle de serrage, 1000 g1002834
1Transformateur avec redresseur 3/ 6/ 9/ 12 V, 3 A (230 V, 50/60 Hz)1003316 ou
Transformateur avec redresseur 3/ 6/ 9/ 12 V, 3 A (115 V, 50/60 Hz)10033151Multimètre numérique P33401002785
1Paire de cordons de sécurité, 75 cm1002849
1Paire de cordons de sécurité, 75cm, rouge/bleu1017718
En plus recommandé :
1Ge dopé p sur plaque à circuit imprimé1009810
1Ge dopé n sur plaque à circuit imprimé1009760
13B NETlog (230 V, 50/60 Hz)1000540 ou
3B NETlog (115 V, 50/60 Hz)1000539
13BNETlab 1000544
diSPoSitiFS nEcESSairESEValuation L'équation (7) peut être réécrite sous la forme : Par conséquent, on pose en fonction de et on déter- mine l'énergie du gap E g à partir de la pente de la droite résultante. notEDans la pratique, la conductivité intrin
sèque de semi-conducteurs purs non dopés joue un rôle secondaire. En règle générale, les cristaux présentent des défauts. Sou vent, des cristaux très purs sont rendus conductibles par un dopage ciblé avec des atomes donneurs ou receveurs.Pour démontrer l'influence de ce dopage,
il suffit de réaliser les études présentées ici sur du germanium dopé p et n. À tempéra ture ambiante, la conductivité des cristaux dopés est nettement plus importante que celle du cristal pur, mais s'approche de la conductivité intrinsèque lorsque les tempé ratures sont élevée (voir fig. 4). La dépendance vis-à-vis de la température du coefficient Hall des cristaux de germa nium utilisés sera étudiée en détail dans l'expérience UE6020200.ExErcicES
germanium non dopé en fonction de la température. nium entre la bande de valence et la bande de conduction. rESumELes semi-conducteurs ne présentent une
conductivité électrique mesurable qu'à des températures élevées. Cette dépendance de la température est due à la structure de bande des niveaux d'énergie électroniques avec une bande de valence, une bande de conduction et une zone intermédiaire qui, dans le cas d'un matériau semi-conducteur pur et non dopé, ne peut pas être occupée par des électrons. Au fur et à mesure que la température augmente, de plus en plus d'électrons sont agités thermique ment de la bande de valence vers la bande deconduction et provoquent des " trous » en bande de valence. Sous l'effet d'un champ magnétique, les
trous se comportent comme des particules de charge positive et contribuent comme les électrons à la
densité de courant. Pour déterminer la conductivité du germanium pur et non dopé, l'expérience con
siste à envoyer un courant constant à travers le cristal et à mesurer la baisse de tension en fonction de
la température. Les données des mesures peuvent être considérés en première approximation comme
une fonction exponentielle dans laquelle l'énergie de gap apparaît comme paramètre.d'énergie entre la bande de valence et celle de conduction, c'est une gran-deur qui dépend de la nature du matériau. Pour le germanium, le gap est d'environ 0,7 eV. Au fur et à mesure que la température augmente, de plus en plus d'électrons sont agités thermiquement de la bande de valence vers la bande de conduction, provoquant des " trous » dans la bande de valence. Ces trous - appelés aussi électrons défectueux ou absences d'électrons - se comportent comme des particules de charge positive sous l'effet du champ magnétique E et contribuent autant que les électrons à la densité de cou-
rant : (1) : conductivité électrique du matériau semi-conducteur (voir Fig. 1). Les électrons et les trous se déplacent à des vitesses moyennes différentes telles que (2) et n : mobilité des électrons p : mobilité des trous Cette conductivité électrique rendue possible par agitation des électrons de la bande de valence de conduction est ce qu'on appelle la conductivité intrinsèque. Le nombre d'électrons dans la bande de conduction correspond dans l'équi libre thermique au nombre de trous dans la bande de valence. La densité de courant pour la concentration intrinsèque s'exprime alors comme suit : (3) c'est-à-dire que la conductivité intrinsèque est (4) où la dépendance de la température de la concentration de porteurs n i pour les électrons ou les trous s'écrit : (5) : constante de Boltzmann, h : constante de Planck m n : masse effective des électrons m p : masse effective des trous T : température de l'échantillonLes mobilités µ
n et µ p sont fonction de la température elles aussi. Dans la plage de température supérieure à la température ambiante, on a : (6) Dans ce cas cependant, le terme dominant pour la dépendance vis-à-vis de la température est donné par la fonction exponentielle. C'est pourquoi la conductivité intrinsèque pour des températures plus élevées peut être représentée sous la forme suivante : (7) Pour déterminer la conductivité du germanium pur non dopé, l'expérience consiste à envoyer un courant constant I à travers le cristal et à mesurer la baisse de tension en fonction de la température. À partir des données de mesure et sur la base de la relation (8) ou a , b, c : dimensions des cristaux, on calcule la conductivité électrique avec l'équation (9)j=E v n n Ev p 0 E j i =en i v n +en i v p =en i n p )E l =en i n p n i =22 h 2 m n m p kT 3 2 expE g 2kT k=8,61710 5 eV K µT 3 2 i 0 expE g 2kTU=aEI=bcj
=I Ua bc Fig. 1 Structure de bande du semi-conducteur avec un électron dans la bande de conduction et un trou dans la bande de valence qui se déplacent sous l'effet d'un champ électrique E Fig. 3 Représentation pour déterminer l'écart de bande E g dans le germa- nium Fig. 4 Comparaison des conductivités du germanium et du germanium dopé ln =ln 0 -E g 1 2 kT y=ln x =1 2 kTquotesdbs_dbs29.pdfusesText_35[PDF] interprétation de la conductivité électrique du sol
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