La principale différence entre les semi-conducteurs dégénérés et non dégénérés est que dans les semi-conducteurs dégénérés, l'injection d'électrons ou de trous n'est possible qu'à partir du niveau d'énergie de Fermi, alors que les semi-conducteurs non dégénérés peuvent provoquer la formation de deux types de contacts à la matière organique.
Les semi-conducteurs sont des matériaux dont la valeur de conductivité électrique se situe entre la conductivité des conducteurs et celle des isolants. Les semi-conducteurs dégénérés sont un type de semi-conducteurs dans lesquels un niveau élevé de dopage peut être observé, faisant en sorte que le semi-conducteur agisse comme un métal plutôt qu'un semi-conducteur.
Que sont les semi-conducteurs dégénérés ?
Les semi-conducteurs dégénérés sont un type de semi-conducteurs dans lequel un niveau élevé de dopage peut être observé, faisant que le semi-conducteur agit comme un métal plutôt qu'un semi-conducteur. Contrairement à d'autres types, ce type de semi-conducteur n'obéit pas à la loi d'action de masse (la loi d'action de masse relie la concentration de porteurs intrinsèque à la température et à la bande interdite).
Figure 01: Dopage des semi-conducteurs
Lorsque l'on considère un niveau de dopage modéré, les atomes dopants créent des niveaux de dopage individuels qui sont considérés comme des états localisés avec la capacité de donner des électrons ou des trous par promotion thermique aux bandes de conduction ou de valence. Lorsque le niveau d'impureté est suffisamment élevé, les atomes individuels qui contribuent à l'impureté peuvent devenir suffisamment proches, ce qui provoque la fusion des niveaux de dopage dans une autre bande d'impureté. Ici, le comportement d'un tel système cesse de montrer les traits typiques d'un semi-conducteur. Par exemple, une augmentation de la conductivité du système peut se produire avec l'augmentation de la température.
Cependant, un semi-conducteur dégénéré a moins de porteurs qu'un vrai métal. Par conséquent, le comportement est intermédiaire entre un semi-conducteur et un métal.
Que sont les semi-conducteurs non dégénérés ?
Les semi-conducteurs non dégénérés sont un type de semi-conducteurs contenant des niveaux modérés de dopage, et les atomes dopants sont bien séparés les uns des autres avec des interactions négligeables. De plus, les atomes dopants présentent des niveaux d'énergie distincts, et ceux-ci sont généralement formés sous le bord de la bande de conduction ou au-dessus du bord de la bande de valence.
Dans les composés de coordination, lors de la fixation des ligands, l'ion élément de transition n'est plus isolé. Par conséquent, la liaison dative des ligands entraîne la scission des cinq orbitales d en deux ensembles. L'énergie de ces deux ensembles n'est pas égale. Par conséquent, nous pouvons les décrire comme étant des orbitales non dégénérées.
Quelle est la différence entre un semi-conducteur dégénéré et non dégénéré ?
Les semi-conducteurs sont des matériaux dont la conductivité se situe entre un conducteur et un non-conducteur. La principale différence entre les semi-conducteurs dégénérés et non dégénérés est que dans les semi-conducteurs dégénérés, l'injection d'électrons ou de trous n'est possible qu'à partir du niveau d'énergie de Fermi, alors que les semi-conducteurs non dégénérés peuvent provoquer la formation de deux types de contacts avec le matériau organique.
L'infographie ci-dessous présente les différences entre les semi-conducteurs dégénérés et non dégénérés sous forme de tableau pour une comparaison côte à côte.
Résumé - Semi-conducteur dégénéré vs non dégénéré
Les semi-conducteurs dégénérés sont un type de semi-conducteurs dans lesquels un niveau élevé de dopage peut être observé, ce qui rend leurs fonctions similaires à celles des métaux. Les semi-conducteurs non dégénérés sont un type de semi-conducteurs contenant des niveaux modérés de dopage où les atomes dopants sont bien séparés les uns des autres avec des interactions négligeables. La principale différence entre les semi-conducteurs dégénérés et non dégénérés est que dans les semi-conducteurs dégénérés, l'injection d'électrons ou de trous n'est possible qu'à partir du niveau d'énergie de Fermi, alors que les semi-conducteurs non dégénérés peuvent provoquer la formation de deux types de contacts avec le matériau organique.
