Le transport de charge dans les semi-conducteurs implique le déplacement des porteurs de charge, principalement des électrons et des trous, sous l'influence des champs électriques et des gradients de concentration.

Principes fondamentaux de la tarification du transport

Dans les semi-conducteurs, les porteurs de charge se déplacent en raison de deux principaux mécanismes : la dérive, causée par les champs électriques, et la diffusion, entraînée par les gradients de concentration.

Modélisation de la dérive et de la diffusion

La densité du courant de dérive est décrite par la loi d'Ohm : Jdrift[ = φE, où φ est la conductivité et E est le champ électrique. Le courant de diffusion suit la loi de Fick : Jdiffusé = -D=n, avec D comme coefficient de diffusion et n comme concentration du transporteur.

Équilibrer la drift et la diffusion

La densité totale du courant est la somme des composantes de dérive et de diffusion: J = Jdrift + Jdiffusé. L'importance relative de chacun dépend de la résistance au champ électrique et des gradients de concentration. La relation Einstein relie le coefficient de diffusion et la mobilité: D = μkT/q.

Applications dans les dispositifs semiconducteurs

La modélisation précise du transport de charge est essentielle pour la performance des appareils. Elle influence la conception des transistors, des diodes et des cellules solaires.