Chimie des solides
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electroniques, au voisinage du sommet de la bande de valence. Le
materiau devient conducteur par trous ; on 1'appelle semi-conducteur p.
On parle alors de dopage, car ce sont les proprietes electroniques qui
sont modifiees, et la concentration en porteurs de charge est considerablement augmentee. L'ionisation intrinseque est devenue negligeable. La concentration en porteurs est [h*] = p = [B si ] et le silicium
est dope p.
Dans le cas des composes ioniques que nous allons considerer maintenant, seule la substitution cationique sera prise en compte.
1 Le cation du reseau note a une valence fixe
a) MeO ou Me 2 O 3 dans MO 2
La substitution du cation M par le cation Me dans le dioxyde MO 2
s'opere par reaction avec des oxydes MeO ou Me 2 O 3 . La regie de conservation des sites impose la formation de lacunes anioniques et la relation
d'electroneutralite s'ecrit, dans I'hypothese ou le desordre de Schottky
I'emporte sur le desordre electronique :
C'est le cas deja etudie d'un compose ou la conduction ionique
predomine mais, a present, la concentration des lacunes est imposee par
la teneur en cations etrangers et le materiau devient non-stcechiometrique par deficit d'oxygene. La concentration des lacunes cationiques est alors tres faible. Cela revient a modifier la figure 7.3 de la
maniere suivante :
- Ala stcechiometrie, le niveau commun : Ln[V* o *] = Ln[Vj^ e ] = 1/2 LnK s
eclate en deux niveaux. L'un, plus eleve, avec Ln[Vol = Ln[Mey - Ln 2
et un domaine de pression d'oxygene plus etendu que dans le
compose non dope; 1'autre, plus bas, correspondant a Ln[VMe], les
concentrations des deux types de lacunes etant reliees par la constante de Schottky. C'est maintenant le domaine extrinseque puisque
la concentration du cation etranger impose la concentration des
lacunes d'oxygene. On a ainsi amplifie le domaine de conduction
ionique.
- Lorsque la pression d'oxygene devient suffisamment basse (beaucoup plus basse que dans le compose non dope), la concentration
des lacunes anioniques se met a croitre par depart d'oxygene,
comme dans le materiau pur.
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electroniques, au voisinage du sommet de la bande de valence. Le
materiau devient conducteur par trous ; on 1'appelle semi-conducteur p.
On parle alors de dopage, car ce sont les proprietes electroniques qui
sont modifiees, et la concentration en porteurs de charge est considerablement augmentee. L'ionisation intrinseque est devenue negligeable. La concentration en porteurs est [h*] = p = [B si ] et le silicium
est dope p.
Dans le cas des composes ioniques que nous allons considerer maintenant, seule la substitution cationique sera prise en compte.
1 Le cation du reseau note a une valence fixe
a) MeO ou Me 2 O 3 dans MO 2
La substitution du cation M par le cation Me dans le dioxyde MO 2
s'opere par reaction avec des oxydes MeO ou Me 2 O 3 . La regie de conservation des sites impose la formation de lacunes anioniques et la relation
d'electroneutralite s'ecrit, dans I'hypothese ou le desordre de Schottky
I'emporte sur le desordre electronique :
C'est le cas deja etudie d'un compose ou la conduction ionique
predomine mais, a present, la concentration des lacunes est imposee par
la teneur en cations etrangers et le materiau devient non-stcechiometrique par deficit d'oxygene. La concentration des lacunes cationiques est alors tres faible. Cela revient a modifier la figure 7.3 de la
maniere suivante :
- Ala stcechiometrie, le niveau commun : Ln[V* o *] = Ln[Vj^ e ] = 1/2 LnK s
eclate en deux niveaux. L'un, plus eleve, avec Ln[Vol = Ln[Mey - Ln 2
et un domaine de pression d'oxygene plus etendu que dans le
compose non dope; 1'autre, plus bas, correspondant a Ln[VMe], les
concentrations des deux types de lacunes etant reliees par la constante de Schottky. C'est maintenant le domaine extrinseque puisque
la concentration du cation etranger impose la concentration des
lacunes d'oxygene. On a ainsi amplifie le domaine de conduction
ionique.
- Lorsque la pression d'oxygene devient suffisamment basse (beaucoup plus basse que dans le compose non dope), la concentration
des lacunes anioniques se met a croitre par depart d'oxygene,
comme dans le materiau pur.