Génération et recombinaison des paires d’électrons


Un Électron est défini comme une charge négative ou une particule atomique de polarité négative. Les électrons sont libres ou attachés au noyau d’un atome. Ils existent dans les différents niveaux d’énergie ou bande d’énergie d’une particule ou d’un atome atomique. Le mouvement des électrons génère un courant électrique dans le matériau semi-conducteur. La charge sur un électron est appelée Charge électrique unitaire.


Lorsque l’énergie est fournie à un semi-conducteur, un électron de valence est soulevé à un niveau d’énergie plus élevé, l’électron partant laisse une vacance dans la bande de valence. Ce poste est connu sous le nom Trou. Ainsi, en d’autres termes, nous pouvons définir le trou comme une vacance laissée dans la bande de valence en raison de la levée d’un électron de la bande de valence à une bande de conduction est appelée trou.

Paires d’électrons

Chaque fois, une énergie externe sous forme d’énergie thermique est fournie à un semi-conducteur, les électrons de valence sont soulevés à la bande de conduction l’une après l’autre laissant derrière elle une vacance dans la bande de valence appelée le Trou. Le nombre d’électrons à soulever de la bande de valence à la bande de conduction dépend de la quantité d’énergie externe fournie au semi-conducteur.

Si un seul électron est soulevé dans la bande de conduction, alors un trou est créé dans la bande de valence, donc, chaque fois qu’une paire d’électrons est formée. La vacance créée par l’électron dans la bande de valence connue sous le nom de Hole agit comme une charge positive. Il a une forte tendance à attirer les électrons des liaisons covalentes à proximité.

Recombinaison d’électrons et de trou

Lorsque une énergie externe est fournie à un semi-conducteur, l’électron de la bande de valence est soulevé dans la bande de conduction et devient libre laissant derrière les trous dans la bande de valence. L’orbite de la bande de conduction dans laquelle les électrons libres se déplacent sont plus grands par rapport à l’orbite de la bande de valence dans laquelle les trous se forment.

Le seul atome de l’orbite de la bande de conduction peut se croiser avec l’orbite de trou d’un autre atome. À la suite de cette intersection, l’électron de la bande de conduction tombe dans un trou. Cette fusion de l’électron libre et d’un trou est appelé Recombinaison d’électrons et de trou. Lorsque la recombinaison a lieu, le trou ne bouge nulle part, il disparaît.

Ce processus de recombinaison se déroule en continu dans un semi-conducteur et remplit chaque trou. Cependant, l’énergie thermique entrante continue de produire de nouveaux trous en soulevant des électrons de valence jusqu’à la bande de conduction formant une paire de trous d’électrons. La création de paires d’électrons-trous et leur recombinaison continue continuellement.

Le timing moyen entre la création et la disparition d’une paire d’électrons-trous est appelé Durée de vie. La durée de vie varie des nanosecondes à plusieurs microsecondes en fonction des divers facteurs tels que la forme, la taille, la structure cristalline du matériau semi-conducteur.




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