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n.p<ni2 : il y a mois de porteurs qu’à l’équilibre thermodynamique, ou extraction
d’une partie des porteurs de charges du semi-conducteur. Cette situation se produit en
général localement dans une jonction entre semi-conducteurs.
2 - Génération et recombinaison des porteurs de charges :
2.1 Génération de porteurs :
Quand on expose un matériau semi-conducteur à une excitation extérieure, on génère des
paires supplémentaire (é, o) dans ce matériau : on a un peuplement de plus dans les bandes
Bc et Bv, c’est la génération de porteurs de charges, ce phénomène est caractérisé par un taux
de génération (ou vitesse de génération) G défini par :
)..(.....
)..).(..( .... 13
scmen
tempsdeunitévolumedeunité généréslibresporteursdenombre
G
2.2 Recombinaison de porteurs en excès :
Quand on coupe l’excitation extérieure, le semi-conducteur tente de revenir à son état initial
d’équilibre par la recombinaison des porteurs en excès (ou annihilation).
La recombinaison de porteurs de charges est alors une opération qui ramène des é de la Bc à
la Bv . On distingue plusieurs sortes de recombinaison :
- La recombinaison directe : l’é libre retombe directement de Bc dans Bv.
- La recombinaison indirecte qui s’effectue par l’intermédiaire de niveaux localisés dans
la bande Bi, figure 2.a, b
Ces recombinaisons peuvent ou non s’accompagner d’émissions radiatives, on parle alors de
recombinaisons radiatives et non radiatives. Dans la suite de notre cours nous ne tenons
compte que de la recombinaison directe radiative, figure 3.
Fig 2.a, b : Recombinaison directe et indirecte Fig 3 : Recombinaison directe radiative