ÉTUDE DE L'ÉQUILIBRE ÉLECTRIQUE EN SURFACE D'UN SEMICONDUCTEUR

Résumé
Nous voudrions ici exposer une méthode très générale pour l'étude électrique des surfaces et en particulier des échanges électroniques entre la surface et le matériau massif. Elle peut être utilisée pour l'étude électrique d'une surface libre et celle de l'absorption d'un gaz ou d'une vapeur métallique. Elle requiert exclusivement la connaissance des niveaux d'énergie existant à chaque instant à la surface. La surface et le volume sont considérés comme deux phases distinctes. L'équilibre est obtenu par transfert de porteurs entre les deux phases jusqu'à ce que le système présente l'énergie libre minimum. On en déduit la statistique d'occupation des états de surface et la position du niveau de Fermi en surface pour un dopage donné du matériau massif. Nous traiterons le cas surface libre à titre d'exemple.

Abstract
A general method for the electrical study of surfaces and specially for the electronic exchanges between the surface and the bulk is explained. This method may be applied to the electrical study of a free surface and to the adsorption of a gaz or a metallic vapor. It requires only the knowledge of the surface energy level at any time. The surface and the bulk are considered as two separate phases. The equilibrium is obtained by carriers transfer between the two phases until the free energy minimum is obtained. The occupation statistic for the surface levels and the surface Fermi level are resolved for a known doping of the bulk material. The case of a free surface is studied as an example.