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Feuille d'activités de la leçon : Semi-conducteurs dopés Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à décrire l'effet du dopage d'un semi-conducteur sur ses propriétés électriques.

Q1:

Un semi-conducteur par dopage qui contient des ions accepteurs et qui est en équilibre thermique est modélisé à l'aide de trois variables. La densité en électrons libres dans le semi-conducteur est représentée par 𝑛. La densité en ions accepteurs dans le semi-conducteur est représentée par 𝑁. La densité en trous dans le semi-conducteur est représentée par 𝑝. Laquelle des formules suivantes exprime correctement la relation entre ces variables dans le semi-conducteur?

  • A𝑝=𝑁𝑛
  • B𝑝=𝑛𝑁
  • C𝑝=𝑛𝑁
  • D𝑝=𝑁𝑛
  • E𝑝=𝑁+𝑛

Q2:

Le diagramme montre un réseau d'atomes de silicium qui contient un atome de phosphore. L'un des électrons de la couche la plus extérieure de l'atome de phosphore se déplace librement dans le réseau. Quelle est la charge électronique relative nette du phosphore?

  • A0
  • B4
  • C+4
  • D+1
  • E1

Q3:

Un semi-conducteur dopé, qui contient des ions donneurs et qui est en équilibre thermique, est modélisé en utilisant trois variables. La densité des électrons libres dans le semi-conducteur est représentée par 𝑛. La densité des ions donneurs dans le semi-conducteur est représentée par 𝑁. La densité des trous libres dans le semi-conducteur est représentée par 𝑝. Laquelle des formules suivantes représente correctement la relation entre ces variables dans le semi-conducteur?

  • A𝑛=𝑁𝑝
  • B𝑛=𝑝+𝑁
  • C𝑛=𝑝𝑁
  • D𝑛=𝑝𝑁
  • E𝑛=𝑁𝑝

Q4:

Dans un semi-conducteur qui contient des ions accepteurs et qui est en équilibre thermique, le nombre de vacances peut être modélisé comme étant égal au nombre d'ions accepteurs. En utilisant ce modèle, laquelle des formules suivantes représente correctement le semi-conducteur? La densité des électrons libres dans le semi-conducteur, s'il n'était pas dopé, est représentée par 𝑛, la densité d'électrons libres dans le semi-conducteur est représentée par 𝑛 et la densité des ions accepteurs est représentée par 𝑁.

  • A𝑛=𝑁𝑛
  • B𝑛=𝑛𝑁
  • C𝑛=𝑁𝑛
  • D𝑛=𝑁+𝑛
  • E𝑛=𝑛𝑁

Q5:

Dans un semi-conducteur qui contient des ions donneurs et qui est en équilibre thermique, le nombre d'électrons libres peut être modélisé comme étant égal au nombre d'ions donneurs. En utilisant ce modèle, laquelle des formules suivantes représente correctement le semi-conducteur? La densité des électrons libres dans le semi-conducteur, s'il était non dopé, est représentée par 𝑛𝑒, la densité des vacances dans le semi-conducteur est représentée par𝑝, et la densité des ions donneurs est représentée par 𝑁.

  • A𝑝=𝑁𝑛𝑒
  • B𝑝=𝑁𝑛𝑒
  • C𝑝=𝑛𝑒𝑁
  • D𝑝=𝑁+𝑛𝑒
  • E𝑝=𝑛𝑒𝑁

Q6:

Dans un semi-conducteur dopé qui est en équilibre thermique, la densité d'électrons libres dans le semi-conducteur est représentée par 𝑛, et la densité des trous dans le semi-conducteur est représentée par 𝑝. La densité des électrons libres ou des trous dans le silicium pur est représentée par 𝑛. Laquelle des formules suivantes modélise correctement le semi-conducteur?

  • A𝑝𝑛=𝑛2
  • B𝑝𝑛=2𝑛
  • C𝑝𝑛=𝑛
  • D𝑝𝑛=𝑛
  • E𝑝𝑛=(𝑛)

Q7:

Le schéma illustre un réseau d'atomes de silicium qui contient un atome de bore.

Combien de liaisons covalentes l'atome de bore forme-t-il avec les atomes de silicium qui l'entourent?

Combien de liaisons covalentes un atome de silicium formerait-il à la place de l'atome de bore?

Q8:

Le schéma illustre un réseau d'atomes de silicium qui contient un atome de bore. Le schéma montre l'effet de la présence de l'atome de bore sur les électrons liés dans un atome de silicium adjacent. Quelle est la charge électronique relative effective de l'atome de bore après qu'il ait eu un effet sur l'atome de silicium adjacent?

  • A1
  • B+4
  • C4
  • D1

Q9:

Le schéma illustre un réseau d'atomes de silicium auquel on ajoute un atome de phosphore. Un atome de phosphore a cinq électrons de valence. Un atome de silicium a quatre électrons de valence.

Combien de liaisons covalentes l'atome de phosphore forme-t-il avec les atomes de silicium qui lui sont adjacents?

Combien d'électrons libres sont ajoutés au réseau lorsque l'atome de phosphore est ajouté?

Quelle est la charge atomique relative nette du phosphore après son ajout au réseau?

  • A0
  • B4
  • C1
  • D+1
  • E+4

Q10:

Un semi-conducteur dopé par des atomes pentavalents devient .

  • Aun semi-conducteur de type N
  • Bun semi-conducteur intrinsèque
  • Cun semi-conducteur de type P
  • Dun supraconducteur

Cette leçon comprend 18 questions additionnelles pour les abonnés.

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