Calcul de la résistivité des semi-conducteurs irradiés

Abstract

L’étude présentée dans ce travail concerne l’effet d’irradiation sur la résistivité et le coefficient de Hall d’une structure p+ n au silicium. L’effet de la température a été aussi étudié. – Si les radiations créent des centres des génération-recombinaison (g-r) seulement, alors la résistivité et le coefficient de Hall sont les même pour une diode non irradiée c'est a dire les centres (g-r) n’affectant pas la résistivité et le coefficient de Hall. – La résistivité augmente avec l’augmentation de la densité du piége accepteur Ceci est dû à la compensation des donneurs superficiels par les pièges accepteurs. Elle atteint une valeur maximale (proche de la résistivité maximale de silicium donnée par .cm 5 3.19×10 Ω ) quand la compensation totale est satisfaite. Après que la compensation est satisfaite la résistivité commence a diminuée avec l’augmentation de la densité du piége accepteur. Par conséquent le coefficient de Hall diminué avec l’augmentation de la densité du piége accepteur puis il change le singe de négatif au positif. Ce changement indique que le matériau change de type est devient de type p. – En présence du piége donneur la résistivité diminue avec l’augmentation de la densité du piége donneur. Ceci est du au fait que les piéges donneurs ionisés augmente la densité initiale des électrons et donc la conductivité ce qui implique que la résistivité diminue. – Le coefficient de Hall augmente mais ne change pas le signe (reste toujours négatif ). – Les radiations créent des pièges et des centres g-r. Ceci peut entraîner un changement dans la concentration du dopage initial ce qui donne une inversion du type de semi-conducteur si les pièges crées sont des accepteurs. L’autre paramètre affecté est la tension nécessaire pour la déplétion totale (Vdep).Ce paramètre est très important dans le fonctionnement des détecteurs car ils fonctionnent à des tensions égales ou supérieures à Vdep. – La résistivité diminue avec l'augmentation de la température. puisque la densité des porteurs augmente ce qui augmente la conductivité est donc diminue la résistivité – Le coefficient de Hall augmente avec l'augmentation de la température puisqu’il est inversement proportionnel à la densité des porteurs. – Pour une éventuelle continuité de ce travail la comparaison avec d'autres résultats tell que les caractéristiques C-V et I-V. D'autres structures peuvent être aussi étudiées.