Pourquoi CdS est toujours un semi-conducteur de type n ?

Le CdS (sulfure de cadmium) n'est pas toujours un semi-conducteur de type n. Il peut s'agir à la fois de type n et de type p. , en fonction des conditions spécifiques et des impuretés présentes.

Voici pourquoi :

CdS intrinsèque :

* CdS stœchiométrique : Idéalement, le CdS pur contient un nombre égal d’atomes de cadmium (Cd) et de soufre (S). Cela conduit à une distribution électronique équilibrée, avec des électrons dans la bande de valence et des trous dans la bande de conduction.

* Petite bande interdite : CdS a une petite bande interdite d’environ 2,4 eV, ce qui signifie que les électrons peuvent être excités relativement facilement vers la bande de conduction. Cela conduit à une faible concentration intrinsèque de porteurs, ce qui en fait presque un isolant à basse température.

CdS extrinsèques :

* CdS de type n : Le type de CdS le plus courant est le type n. Ceci est réalisé en introduisant des impuretés donneuses comme le chlore (Cl) ou le brome (Br) dans le réseau cristallin. Ces impuretés ont un électron de valence supplémentaire par rapport au soufre, qui est transféré à la bande de conduction, créant ainsi des électrons libres et augmentant la conductivité.

* CdS de type p : Bien que moins courant, le CdS de type p peut être obtenu en introduisant des impuretés acceptrices comme le cuivre (Cu) ou l'argent (Ag). Ces impuretés ont un électron de valence de moins que le soufre, créant des lacunes dans la bande de valence, agissant comme des « trous » pouvant conduire l’électricité.

Facteurs affectant le type de CdS :

* Méthode de préparation : La méthode de synthèse et les conditions de croissance peuvent influencer la présence d'impuretés et de défauts, déterminant le type de conductivité.

* Stœchiométrie : Des défauts tels que des postes vacants ou des interstitiels peuvent affecter les propriétés électroniques, rendant le CdS de type n ou de type p.

* Température : À des températures plus élevées, la concentration intrinsèque des porteurs augmente, réduisant ainsi l’impact des impuretés, ce qui les rend plus susceptibles de se comporter comme un semi-conducteur intrinsèque.

En résumé :

CdS n'est pas intrinsèquement de type n. Son type de conductivité est déterminé par la présence d'impuretés et de défauts, qui peuvent être contrôlés par différentes méthodes et conditions de préparation. Bien que le CdS de type n soit plus courant en raison de la facilité d’introduction des impuretés donneuses, il est important de se rappeler que le CdS de type p peut également être obtenu dans des circonstances spécifiques.