1. Doping:
- Doping de type N: L'ajout d'atomes d'impuretés avec plus d'électrons de valence (comme le phosphore ou l'arsenic) au réseau semi-conducteur crée des électrons libres supplémentaires. C'est ce qu'on appelle doping de type n .
- doping de type p: L'ajout d'atomes d'impuretés avec moins d'électrons de valence (comme le bore ou l'aluminium) crée des "trous" dans la bande de valence, qui agissent comme des porteurs de charge gratuits. C'est ce qu'on appelle doping de type p .
2. Température:
- L'augmentation de la température offre plus d'énergie aux électrons de valence, leur permettant de sauter dans la bande de conduction et de devenir des électrons libres. Cela augmente également le nombre de trous dans la bande de valence.
3. Lumière:
- La lumière brillante sur un semi-conducteur peut exciter des électrons de la bande de valence à la bande de conduction, générant des électrons et des trous libres. Il s'agit du principe derrière les dispositifs photovoltaïques (cellules solaires).
4. Champ électrique:
- L'application d'un champ électrique fort peut accélérer les électrons et les trous, générant plus de paires d'électrons-trou par l'ionisation d'impact. Il s'agit du principe derrière certains appareils semi-conducteurs de haute puissance.
5. Déformation mécanique:
- L'application de la contrainte mécanique peut modifier la structure de la bande d'énergie d'un semi-conducteur, entraînant une augmentation du nombre d'électrons libres et de trous.
6. Champ magnétique:
- Dans certains semi-conducteurs, un champ magnétique peut influencer la rotation des électrons, entraînant une augmentation du nombre d'électrons libres et de trous.
Remarque importante:
- La méthode spécifique utilisée pour augmenter le nombre d'électrons et de trous libres dépend de l'application souhaitée et du type de matériau semi-conducteur.
- Par exemple, le dopage est couramment utilisé dans les transistors et les diodes pour contrôler leur conductivité électrique.
- La température et la lumière sont utilisées dans les photodétecteurs et les cellules solaires pour convertir l'énergie lumineuse en énergie électrique.
En contrôlant la concentration d'électrons et de trous libres, nous pouvons adapter les propriétés électriques des semi-conducteurs pour diverses applications en électronique et en photonique.
