Besoin d'aide pour TIPE sur semiconducteurs

[invite4b17d326]

Bonjour!
je suis en maths spé PC et comme vous pouvez imaginer, je passe les concours en mai. j'ai un petit probleme par contre. si je reussi les ecrits, j'ai beaucoup de chance de rater les oraux à cause de mon TIPE. c'est sur les semiconducteurs. j'ai besoin d'aide pour savoir quesqu'on peut faire comme experience. je voudrait etudier l'effet de la luminosité et de la variation de la temperature sur un semiconducteur mais j'arrive pas à trouver des experience possibles . peut etre je cherche pas ou il faut. j'aimerai bien avancé parceque ca me stresse beaucoup. merci pour votre aide si possible. n'importe quel idée ou site peut me faire avancer peut etre.
j'attend vos reponses . merci .
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[invite6eae1772]

Un truc qui me parait assez simple serait de mesurer la conductivité d'un échantillon semiconducteur en fonction de la température.

Pour cela, tu mets ton semi conducteur sur un système asservi en température, permettant d'avoir une mesure fiable de T, et tu mesures la différence de potentiel aux bornes de ton semi quand tu impose un courant entre ses bornes.
Apres tu pourras comparer tes résultats à différents modèles, que tu peux trouver sans problème dans des cours d'école d'ingénieur

Si ça t'intéresse et que tu veux plus de détails, dis le moi

[invite4b17d326]

Merci Phenixian!!
"Si ça t'intéresse et que tu veux plus de détails, dis le moi"

oui je suis intéresse et j'aimerai bien avoir plus de détails.
j'attend l'aide. merci encore.

[invite6eae1772]

Bon c'est pas non plus super évident à expliquer, le plus simple serait que tu fasses des recherches sur la conductivité des semiconducteurs, mais je peux te donner les grandes lignes :

Tu dois connaitre la loi de la conductivité, qui définit la conductivité d'un métal en étudiant la densité du courant électrique entre ses bornes quand il est soumis à un cham électrique


on écrit usuellement sous une forme qui fait apparaitre la mobilité des porteurs de masse m et de charge e (des électrons pour un métal)

avec si n est la densité de porteurs et le temps de relaxation, qui correspond à un temps caractéristique de retur à l'équilibre. Qiuand on suppose ce temps constant, on se place dans le cadre d'un modèle dit de Drude.
Mais dans ce cas les propriétés du métal sont indépendantes de la température.

Pour tenir compte de cette dépendance on utilise une équation semi classique du transport énoncée par Boltzmann. Je te passe les détails mais cela revient à remplacer par sa valeur statistique moyenne dans les expression précédentes : on suppose ici que le temps de relaxation dépend de la température

avec comme classiquement pour Boltzmann

Alors pour un semi conducteur tu as 2 types de porteurs : les électrons et les trous, la conducticvité s'écrit comme la somme des conductivités partielles dues aux électrons et aux trous.
Pour chacune de ces espèces de porteurs, qui ont même masse et même charge en valeur absolue, tu définit alors la constante de relaxation comme la combinaison de différents mécanismes. En supposant indépendant ces mécanismes tu as alors (loi de Matthiesen)



couramment, tu considères alors pour chaque type de porteur 2 mécanismes majoritaires :
* la diffusion par les vibrations du noyau (collisions phonons-trous / electrons) telle que de façon approchée le phénomène augmente avec T selon la loi . Alors pour ce processus.

* la diffsion par les impuretés du semi conducteur. En gros, plus la particule est rapide (plus E est élevée), moins elle subira l'action des ces impuretés. Alors et

Tu as donc compétition entre ces 2 phénomènes, la mobilité totale étant du type

En triturant un peu ces formule tu peux obtenir une loi approchée de la conductivité, donc de la résistance en fonction de T.

Il te reste plus qu'à trouver une expérience pour vérifier cela, sachant que tu chercheras plutôt à refroidir beacoup ton objet plutot que le chauffer, avec pourquoi pas même la mise en évide,ce d'une transition supraconductrice

En tout cas bonne chance

[A voir en vidéo sur Futura]

[mtheory]

Merci Phenixian!!
"Si ça t'intéresse et que tu veux plus de détails, dis le moi"

oui je suis intéresse et j'aimerai bien avoir plus de détails.
j'attend l'aide. merci encore.

A mon avis la meilleure référence c'est ça:
http://britneyspears.ac/lasers.htm

[invite6eae1772]

franchement celle la je la connaissais mais je l'ai pas osé, je suis pas encore assez vieux sur ces fora pour etrre crédible.

Mais c'est vrai que c'est assez complet, même si je pense un poil compliqué pour un spé

[invite4b17d326]

Merci pour l'aide. on a deja etudié le modele de drude, l'expression de la conductivité en cours. donc je les ai. il me reste à trouver une experience. bon ba merci c sympa comme tous.
j'ai une autre question par contre. les cellules photovoltaiques?? c'est une bonne idée ou pas car elle depend de l'effer de la luminusité sur les semiconducteurs.
merci et à plus j'espere.

[invite6eae1772]

Honnetement un TIPE c'est 10 minutes d'oral alors concentres toi sur un truc.

Moi je t'ai dit, une mesure de conductivité en fonction de la température ca peut le faire....