Limite de la région quasi neutre dans un semiconducteur

Z.T. Kuznicki (1) , B. Zimmermann (1)

1 IReS - Institut de Recherches Subatomiques

Nous proposons une définition généralisée de la limite de la région quasi neutre du semiconducteur contenant une zone d'accumulation. Cette limite est fixée à l'endroit où deux facteurs macroscopiques de perturbation électrique sont égaux. Ainsi la région quasi neutre garde toujours les mêmes propriétés électriques, i. e. du poentiel macroscopique, du champ électrique interne, de la densité de charge, indépendamment du matériau et de l'intensité de la perturbation de la neutralité électrique du cristal. Les facteurs de perturbation sont déterminés dans le cadre d'une analyse approfondie de la loi électrostatique des interfaces abruptes dans les semiconducteurs non dégénérés à l'état d'équilibre thermodynamique. Ils n'ont pas d'interprétation physique simple. L'un d'eux caractérise la perturbation électrique en fonction des propriétés du semiconducteur considéré, l'autre facteur est tout à fait indépendant de ces propriétés. Notre définition est du type macroscopique. Elle est déterminée dans le cadre de la statistique de Maxwell-Boltzmann, et a pour but de remplacer toutes les définitions plus ou moins arbitraires de l'épaisseur de la zone d'accumulation, jusqu'à présent couramment utilisées dans la modélisation ou simulation des dispositifs microélectronique. Elle peut être facilement généralisée à n'importe quelle perturbation électrique (statique ou dynamique) provoquant l'accumulation des porteurs libres.

Mots clés: accumulation layers; perturbation theory; semiconductors; quasi neutral region; semiconductor; accumulation layer; electrical perturbation factors; electrostatic law; abrupt interfaces; nondegenerate semiconductors; thermal equilibrium; Maxwell Boltzmann statistics; space charge

Domaines: Articles anciens; Instrumentations et Détecteurs [physics.ins-det]

Z.T. Kuznicki, B. Zimmermann. Limite de la région quasi neutre dans un semiconducteur. Revue de Physique Appliquée, 1989, 24 (9), pp.851-860. ⟨10.1051/rphysap:01989002409085100⟩. ⟨jpa-00246108⟩