1. Semi-conducteurs intrinsèques:
* à basse température:
* Peu d'électrons ont suffisamment d'énergie pour se libérer de leurs liaisons covalentes et devenir des électrons de conduction.
* La conductivité est très faible.
* à mesure que la température augmente:
* Plus d'électrons gagnent suffisamment d'énergie thermique pour se libérer, augmentant le nombre de porteurs de charges libres.
* La conductivité augmente de façon exponentielle.
* à des températures très élevées:
* Le nombre de paires d'électrons-trous devient si élevée que le semi-conducteur commence à se comporter comme un métal.
2. Semi-conducteurs extrinsèques:
* Semi-conducteurs dopés (de type N ou de type P) ont une conductivité plus élevée que les semi-conducteurs intrinsèques à température ambiante en raison de la présence d'impuretés.
* Effets de la température sur la conductivité:
* Températures basses: La conductivité est principalement due aux atomes de dopant.
* températures modérées: La conductivité augmente avec la température à mesure que davantage d'électrons (de type N) ou de trous (type P) deviennent disponibles pour la conduction.
* températures élevées: Les porteurs intrinsèques commencent à dominer à mesure que leur nombre augmente de façon exponentielle, dépassant finalement la concentration de dopant. Cela conduit à une diminution de la conductivité à mesure que le matériau ressemble davantage à un semi-conducteur intrinsèque.
Dans l'ensemble, la conductivité d'un semi-conducteur augmente avec la température jusqu'à un certain point, puis commence à diminuer.
Facteurs affectant la variation:
* Type de semi-conducteur: Intrinsèque vs extrinsèque, concentration de dopage et type de dopant.
* Plage de températures: Le comportement est différent à différentes températures.
Applications de la dépendance à la température:
* thermistances: Dispositifs semi-conducteurs utilisés pour la détection de la température.
* Circuits sensibles à la température: Utilisé dans diverses applications comme le contrôle de la vitesse du moteur, les systèmes d'alarme, etc.
En résumé, la conductivité électrique d'un semi-conducteur augmente avec la température due à l'augmentation du nombre de porteurs de charges libres. Cependant, à des températures élevées, l'effet des porteurs intrinsèques devient dominant, conduisant à une diminution de la conductivité.
