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Microélectronique : mouvement des électrons dans le canal conducteur

En a, les électrons dans le canal d'un transistor classique sont nombreux et subissent de nombreux chocs qui réduisent la phase de l'onde associée à chaque électron. De ce fait, on peut donc réduire la trajectoire d'un électron par une succession de trajectoires rectilignes entre les chocs. Le courant résultant est moyenné sur les trajectoires aléatoires suivies par les électrons et toutes différentes. En b, dans un composant suffisamment petit (domaine mésoscopique), il n'y a que quelques chocs sur la trajectoire d'un électron dans le canal. Un électron peut alors suivre, en même temps, plusieurs chemins à cause de la nature ondulatoire de celui-ci. Les différents électrons suivent tous ces chemins. Chaque trajectoire (résultante des différents chemins) d'un électron à travers la structure peut créer des interférences à cause des phases différentes de l'électron selon les chemins suivis. À une tension source drain donnée, tous les électrons subissent les mêmes interférences sur le trajet, qui peuvent être positives ou négatives. Le courant résultant représente l'état d'interférence sur ces trajectoires multiples. Une très faible variation de tension entre la source et le drain peut changer très fortement les interférences et, donc, modifier d'autant le courant total car chaque électron voit ses interférences changer à l'identique. En c, le transistor est si petit (domaine microscopique) qu'il n'y a plus de choc sur la trajectoire. Chaque électron suit une trajectoire rectiligne uniformément accélérée. L'ensemble des électrons donne un très fort courant car ils vont très vite, n'étant plus freinés par les chocs sur les impuretés.

Microélectronique : mouvement des électrons dans le canal conducteur

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