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Correction du TD numero 1

 
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just-a-man-but
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Messages: 329

MessagePosté le: Mar 21 Oct - 00:28 (2008)    Sujet du message: Correction du TD numero 1 Répondre en citant

T.D.1



La réalisation d'une résistance intégrée en silicium de type P, dans une "puce" initialement en
silicium homogène de type exclusivement N (ne comportant que des atomes donneurs), de
résistivité ρn = 5Ω.cm, met en œuvre :
·
L'ouverture par gravure chimique d'une "fenêtre" (fig. 1 a) dans l'oxyde de silicium
(SiO2) qui recouvrait toute la plaquette et qui constitue une protection vis-à-vis des
introductions d'impuretés.
·
L'introduction au niveau de cette fenêtre ( température de l'ordre de 1000 °C) d'atomes de
Bore avec une concentration: NA = 10 16 cm -3 qui vont diffuser dans le silicium N sous-
jacent et modifier son dopage.
·
A la fin du processus (fig. 1b), on a réalisé localement une bande de silicium de type P
supposée homogène . Cette bande de silicium présente alors sur la longueur L, deux
bordures de géométrie circulaire résultat de la diffusion latérale des impuretés de Bore. On
néglige les bordures aux extrémités.
On donne :
· T = 300 K, ni = 1.4510 cm , µn = 1500 cm v s , µp = 475 cm v s q = 1.6 10 C.
10
-3
2 -1 -1
2 -1 -1
-19
· Côtes : e = 3 mm et L = 6mm.
1) Déterminer la population en électrons libres nn du silicium N de la figure 1a. En déduire la
population des atomes donneurs Nd présents dans ce silicium.
2) Quelle est la population np et pp des électrons et des trous libres dans la bande de silicium
P de la figure 1b ?
3) On désire que cette bande de silicium prise entre ses deux extrémités, sur la longueur L,
réalise une résistance R de 200 KΩ.
Calculer la longueur L en mm de la fenêtre qu'il faut alors prévoir dans l'oxyde de silicium
(fig. 1b). On négligera les surfaces des extrémités situées de part et d'autre de la longueur L.
4) Aux deux extrémités de la résistance R, on a aménagé des contacts ohmiques reliés
respectivement à la masse et au potentiel V de 10 V (figure 2)






1) Au début du processus le silicium de type essentiellement N, possède une résistivité ρn de
5Ω.cm.
1
Sachant que : ρn =
avec µn = 1500 cm2 .v -1 . s-1, on en déduit la population des
q.nn .µn
électrons libres : nn = 8,33 1014 électrons.cm-3.
Population des atomes donneurs dans le silicium : Nd = 8,33 1014 cm-3.
2) Les deux types d'atomes, donneurs et accepteurs sont maintenant présents dans le silicium.
Pour déterminer la population des porteurs libres, on doit donc satisfaire les deux équations
suivantes :
· Loi d'action de masse : n p .pp = ni2
· Neutralité électrique : pp + N D = n p + N A
La solution est donnée par une équation du 2° degré, a savoir : pp = 9,16.1015 trous.cm-3 et
np = 22,94.103 électrons.cm-3.
3) La valeur de la résistance est donnée par la relation :
L
1
R = ρ avec : ρn ≈
= 1, 435Ω.cm
q.pp .µp
S
S = 32,14 10-8 cm-2
On en déduit : L = 44,79 10-3 cm soit 447,9 µm.
La longueur de la résistance est donc très importante et incompatible avec la surface
disponible habituellement sur une puce (1mm2 par exemple).
4) L'ensemble Si P, SiN forme une jonction PN qui est polarisée en direct compte tenu des
potentiels appliqués. Il faut donc porter le substrat N à un potentiel supérieur à 10 V de
manière à ce que la diode PN soit polarisée en inverse.
Dans ces conditions on peut diffuser plusieurs résistances dans le « caisson Č N à condition
de respecter le blocage des diodes associées aux dispositif.

_________________
On a vu souvent Rejaillir le feu De l'ancien volcan Qu'on croyait trop vieux...


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MessagePosté le: Mar 21 Oct - 00:28 (2008)    Sujet du message: Publicité

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younes


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Inscrit le: 20 Oct 2008
Messages: 4
Localisation: taourirt

MessagePosté le: Mar 21 Oct - 17:07 (2008)    Sujet du message: Correction du TD numero 1 Répondre en citant

awddi baz 3lik akhoya ayoub l3azz
_________________
slt ts l monde


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rachidlam


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Inscrit le: 27 Oct 2008
Messages: 2

MessagePosté le: Lun 27 Oct - 16:59 (2008)    Sujet du message: Correction du TD numero 1 Répondre en citant

l3ez khoya i7efdek

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SALAMO ALAYKOM
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Inscrit le: 31 Oct 2008
Messages: 230
Localisation: ard allah alwassi3a

MessagePosté le: Mer 12 Nov - 22:48 (2008)    Sujet du message: Correction du TD numero 1 Répondre en citant

Okay Okay Okay
_________________
للهم صلي وسلم وبارك علي سيدنا محمد وآله وصحبه ا
كـن عظيمــــــاً ودودا
قبل ان تكون عظـــــاماً ودودا)


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