Présentation

Article

1 - RAPPEL DES BASES DE LA PHYSIQUE ONDULATOIRE ET STATISTIQUE

2 - NOTIONS DE BANDES ET DE PORTEURS LIBRES DANS LES SOLIDES

3 - PROPRIÉTÉS ÉLECTRONIQUES DES MATÉRIAUX SEMICONDUCTEURS

4 - ÉMISSION ÉLECTRONIQUE

5 - COMPOSANTS DU TYPE DIODE

6 - COMPOSANTS DU TYPE TRANSISTOR

7 - COMPOSANTS POUR L’HYPERFRÉQUENCE

| Réf : E1100 v1

Propriétés électroniques des matériaux semiconducteurs
Physique des dispositifs électroniques

Auteur(s) : Michel SAVELLI, Daniel GASQUET, Bernard ORSAL

Date de publication : 10 juin 1996

Pour explorer cet article
Télécharger l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !

Sommaire

Présentation

Auteur(s)

  • Michel SAVELLI : Agrégé de l’Université, Docteur ès Sciences - Professeur honoraire à l’Université Montpellier II

  • Daniel GASQUET : Docteur ès Sciences - Directeur de Recherche au Centre National de la Recherche Scientifique (Centre d’Électronique de Montpellier)

  • Bernard ORSAL : Docteur ès Sciences - Maître de Conférences à l’Université Montpellier II (Centre d’Électronique de Montpellier)

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

Ce chapitre s’adresse aux ingénieurs et scientifiques désireux d’acquérir les notions nécessaires de physique des solides pour avoir une meilleure compréhension des phénomènes physiques régissant les propriétés des composants électroniques.

Pour éviter le double emploi avec les chapitres consacrés à l’optoélectronique, les propriétés optiques ou optoélectroniques des matériaux et composants n’y figurent pas.

La première partie comprend une introduction des notions de mécanique quantique et de mécanique statistique 1 nécessaire à la présentation de la théorie des bandes 2, qui gouverne la notion d’électrons et de trous et les populations de ces deux types de porteurs dans les bandes de valence et de conduction.

Une deuxième partie est relative à la présentation des propriétés électroniques des matériaux semiconducteurs 3, qui permettent de régir celles des composants, et aussi celles relatives à l’émission électronique 4 dont les principes sont utilisés dans les tubes électroniques d’émission de puissance.

La partie suivante est consacrée à la présentation des composants du type diode 5 et du type transistor 6, en insistant surtout sur la nature physique du fonctionnement et les propriétés en basse fréquence, plutôt que sur les spécifications techniques globales présentées par les fabricants.

Enfin, on a rassemblé dans le dernier paragraphe 7 les composants qui intéressent le domaine des hyperfréquences, en insistant sur les propriétés géométriques et physiques qui permettent d’y favoriser les performances recherchées.

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-e1100


Cet article fait partie de l’offre

Électronique

(242 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Présentation

3. Propriétés électroniques des matériaux semiconducteurs

3.1 Concentrations des porteurs de charges

HAUT DE PAGE

3.1.1 Classification des solides par la conduction électrique

HAUT DE PAGE

3.1.1.1 Métaux et isolants à T = 0 K

À 0 K, la fonction de distribution de Fermi-Dirac prend la valeur 1 pour et 0 pour E > EF , c’est-à-dire que les électrons occupent tous les états de plus faible énergie. Deux cas peuvent se présenter dans ces conditions : la bande de plus haute énergie occupée peut être soit parfaitement remplie, soit imparfaitement remplie (figure 10). Dans le premier cas, il ne peut y avoir de conduction électrique, on a un isolant ; l’autre cas correspond au métal.

La dernière bande saturée est appelée bande de valence et la bande permise, située immédiatement au-dessus, est dite bande de conduction (figure 8). À T = 0 K, le niveau de Fermi d’un conducteur est le dernier niveau occupé de la bande de conduction, tandis que, dans l’isolant, il se situe entre le niveau le plus élevé Ev de la bande de valence et le niveau le plus bas Ec de la bande de conduction.

HAUT DE PAGE

3.1.1.2 Semiconducteurs intrinsèques

Élevons la température, à partir de T = 0 K, d’un solide isolant, de largeur de bande interdite EG = Ec – Ev (en anglais energy gap ). La fonction d’occupation des états...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Électronique

(242 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS

Lecture en cours
Propriétés électroniques des matériaux semiconducteurs
Sommaire
Sommaire

BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - KITTEL (C.) -   Introduction à la physique de l’état solide.  -  Dunod, (1958).

  • (2) - VAPAILLE (A.) -   Physique des dispositifs à semi-conducteur.  -  Tome 1. Masson, (1970).

  • (3) - MATHIEU (H.) -   Physique des semiconducteurs et des composants électroniques.  -  Masson, (1987).

  • (4) - WOLF (F.) -   Silicon semiconductor data.  -  Pergamon press, (1976).

  • (5) -   Semiconductors groups IV and III-V compounds.  -  Data in Science and technology, Springer Verlag, (1991).

  • (6) -   Properties of Aluminium Gallium Arsenide.  -  INSPEC, EMIS datareviews series no 7, (1991).

  • (7) -   Properties...

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95% à découvrir.

Pour explorer cet article
Téléchargez l'extrait gratuit

Vous êtes déjà abonné ?Connectez-vous !


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Cet article fait partie de l’offre

Électronique

(242 articles en ce moment)

Cette offre vous donne accès à :

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques

Des services

Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources

Un Parcours Pratique

Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses

Doc & Quiz

Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive

ABONNEZ-VOUS