Composants: fonctionnement, modèles (Richard Hermel) - IN2P3
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Représentation simplifiée des bandes d’énergies dans un solide :<br />
Diagramme des bandes<br />
Energie des électrons<br />
E 0<br />
E C<br />
E V<br />
Energie du « vide »<br />
Bande de conduction<br />
Bande interdite<br />
Bande de valence<br />
E G<br />
E 0<br />
= énergie du vide : au-delà de cette énergie, l’électron<br />
sort du solide<br />
E C<br />
= limite inférieure de la bande de conduction<br />
E V<br />
= limite supérieure de la bande de valence<br />
E G<br />
= E C<br />
–E V<br />
: largeur de bande interdite<br />
Le peuplement des bandes d’énergies obéit à la statistique<br />
De Fermi-Dirac. Il dépend de la température :<br />
Distance dans le cristal<br />
Isolant ou semi-conducteur<br />
( )<br />
F E<br />
1<br />
=<br />
⎛E<br />
− EF<br />
⎞<br />
1+ exp⎜ ⎟<br />
⎝ kT ⎠<br />
Probabilité de trouver un<br />
électron à l’énergie E.<br />
E F<br />
est une constante pour<br />
un matériau donné<br />
Energie des électrons<br />
E 0<br />
Energie du « vide »<br />
E V<br />
E C<br />
Bande de conduction<br />
Bande de valence<br />
Distance dans le cristal<br />
Conducteur : Pas de bande interdite<br />
E C<br />
E V<br />
E G =1.12 eV<br />
Allure de la courbe pour<br />
du silicium pur à 300K<br />
<strong>Richard</strong> HERMEL LAPP Ecole d'électronique <strong>IN2P3</strong> : Du détecteur à la numérisation Cargèse Mars 2004<br />
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