II.2 Notion de génération - recombinaison

Dans un matériau semi-conducteur, les densités de porteurs existant dans les bandes sont le résultat de deux mécanismes permanents d'échange entre elles. Il s'agit de la Génération (g' en cm-3.s-1) et de la Recombinaison (r' en cm-3.s-1) . Les porteurs générés passent de la bande de valence vers celle de conduction puis effectuent le chemin inverse en se recombinant. Il existe donc un flot permanent de porteurs allant de la bande de valence vers la bande de conduction et vice et versa.

g' = g + gth

gth = taux de génération thermique due à l'agitation des porteurs

g = taux de génération dû à une excitation extérieure.

dn dt = g ' − r ' = g + g th − r ' = g − r dn over {dt} =g'-r'=g+g _{th}-r'=g-r

En posant r = r'-gth = taux de recombinaison des porteurs (dépend du matériaux)

Si g' > r', on a augmentation de la densité des porteurs, c'est à dire injection.

Si g' < r', on a une diminution de la densité des porteurs, c'est à dire extraction.

Ces mécanismes d'écart par rapport à l'équilibre s'effectuent avec une constante de temps τ appelée durée de vie des porteurs.