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Feuille d'activités de la leçon : Matériaux semi-conducteurs purs Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à décrire les liaisons électriques présentes dans les matériaux semi-conducteurs purs.

Q1:

Un semi-conducteur pur à une température de 320 K, contient 𝑛 électrons libres. La température du semi-conducteur est élevée à 420 K. Lequel des énoncés suivants décrit correctement l'évolution de 𝑛? Le semi-conducteur est en équilibre thermique aux deux températures.

  • A𝑛 reste constant.
  • B𝑛 augmente.
  • C𝑛 diminue.

Q2:

Les schémas suivants représentent un réseau d'atomes de Si. Lequel des schémas montre le réseau à une température plus élevée?

  • A
  • B
  • CLes deux schémas montrent le réseau à la même température.

Q3:

Le diagramme ci-dessous montre un réseau d'atome de Si, où un électron libre est dans le voisinage d'un trou. Lequel des graphiques suivants représente le plus correctement le réseau à un court instant d'après?

  • A
  • B
  • C
  • D
  • E

Q4:

Au sein d'un semi-conducteur pur à une température de 320 K, les électrons deviennent des électrons libres à une vitesse de 𝑛 et des trous se forment à une vitesse de 𝑛. La température du semi-conducteur est abaissée à 280 K. Quel est le rapport de 𝑛 sur 𝑛? Le semi-conducteur est en équilibre thermique aux deux températures.

Q5:

Un semi-conducteur pur à une température de 320 K, contient 𝑛 électrons libres et 𝑛trous. La température du semi-conducteur est abaissée à 280 K. Quel est le rapport de 𝑛 sur 𝑛? Le semi-conducteur est en équilibre thermique aux deux températures.

Q6:

Dans un réseau d'atomes de Si, un électron dans l'orbitale la plus externe d'un atome gagne suffisamment d'énergie pour devenir un électron libre, laissant un trou dans l'orbitale. Le trou est ensuite comblé par un autre électron. Laquelle des réponses suivantes pourrait être la source de l’électron qui remplit le trou?

  • AUn électron lié provenant d'une orbitale autre que la plus externe de l'atome à partir duquel l'électron libre a été produit
  • BUn électron lié provenant d'une orbitale autre que l'orbitale la plus externe d'un atome lié à l'atome à partir duquel l'électron libre a été produit
  • CUn électron lié de l'orbitale la plus externe d'un atome lié à l'atome à partir duquel l'électron libre a été produit
  • DUn électron lié de l'orbitale la plus externe de l'atome à partir duquel l'électron libre a été produit
  • EUn autre électron libre dans le réseau

Q7:

Dans un réseau d'atomes de Si, un électron de la couche la plus externe d'un atome gagne suffisamment d'énergie et devient un électron libre, laissant un trou dans la couche. Qu'est-ce qui est le plus susceptible de se produire dans ce réseau un court intervalle de temps après que l’électron est devenu libre?

  • AL'électron libre et le trou se recombinent.
  • BUne autre paire d'électron libre et trou sera créée.

Q8:

La figure ci-dessous illustre un réseau d'atomes de Si à une température de 300 K.

Lequel des éléments indiqués sur la figure représente un électron libre?

  • AA
  • BB

Quelle est la charge relative effective de l'élément B?

  • A1
  • B0
  • C+1

Q9:

Un atome de Si se situe dans un objet composé d'autres atomes de Si, comme indiqué sur la figure. Seuls les électrons de la dernière couche des atomes sont représentés individuellement. Combien d'électrons situés sur la dernière couche d'un atome de l'objet engagent des liaisons covalentes avec les atomes voisins?

Q10:

Complète les blancs: Les atomes de silicium peuvent former un réseau en raison des liens formés par les électrons des atomes.

  • Acovalents, les plus à l'extérieur
  • Bmétalliques, internes
  • Ccovalents, internes
  • Dmétalliques, les plus à l'extérieur

Cette leçon comprend 18 questions additionnelles pour les abonnés.

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