l&e Année TELECOM Juin 2002/2003
Enseignant : M. ZRIB1
Examen : Semi-conducteurs
On considère une jonction p+ N en faisant croître par épitaxie une couche p+ de résistivité 0.01Ω cm sur un substrat N de résistivité 10 -2.cm.
1. Calculer le potentiel de diffusion à 300 °K.
2. Calculer la largeur de la zone de charge d'espace et son extension côté N et P+
3. Donner les expressions littérales et représenter les profils du champ électrique et du potentiel, sachant qu'en dehors de la zone de charge d'espace, la jonction est neutre et le potentiel y est constant et égal à φn et φp respectivement dans les régions N et p+ .
4. On applique une tension V direct aux bornes de la jonction Calculer le courant de conduction des trous dans le plan x= 0, on donne V = 0.68 volts
5. Donner l'équation d'évolution, prenant en compte la diffusion et la recombinaison, pour la densité des porteurs minoritaires dans la région P+en supposant qu'on est en régime stationnaire.
6. On cherche la concentration des électrons dans la couche pour l'obtenir,
résoudre l'équation différentielle correspondante en supposant que la largeur de la région de charge d'espace est négligeable devant la" longueur de diffusion. En déduire la densité de courants Jn(x).
On donne µn=1200 crn2.V-1.s-1 300 cm2.V-1.s-1
εsc 1,062.10-12 F.cm-1 kT/q = 26 mV
ni = 1010 cm-3