{"id":82425,"date":"2024-01-14T13:17:42","date_gmt":"2024-01-14T13:17:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/semi-conducteurs-extrinseques-semi-conducteurs-dopes-definition-et-types\/"},"modified":"2024-01-23T13:05:47","modified_gmt":"2024-01-23T13:05:47","slug":"semi-conducteurs-extrinseques-semi-conducteurs-dopes-definition-et-types","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/fr\/semi-conducteurs-extrinseques-semi-conducteurs-dopes-definition-et-types\/","title":{"rendered":"Semi-conducteurs extrins\u00e8ques \u2013 Semi-conducteurs dop\u00e9s | D\u00e9finition et types"},"content":{"rendered":"<h2>Semi-conducteurs Externes \u2013 Semi-conducteurs Dop\u00e9s<\/h2>\n<p>Les semi-conducteurs, mati\u00e8res inorganiques ou organiques, jouent un r\u00f4le crucial dans le contr\u00f4le de leur conduction. Cette derni\u00e8re d\u00e9pend de la structure chimique, de la temp\u00e9rature, de l&rsquo;\u00e9clairement et de la pr\u00e9sence de dopants. Le terme de \u00ab semi-conducteur \u00bb \u00e9mane du fait que ces mat\u00e9riaux poss\u00e8dent une conductivit\u00e9 \u00e9lectrique interm\u00e9diaire entre celle d&rsquo;un m\u00e9tal et d&rsquo;un isolant, avec un \u00e9cart \u00e9nerg\u00e9tique inf\u00e9rieur \u00e0 4eV (environ 1eV).<\/p>\n<p>Dans la physique de l&rsquo;\u00e9tat solide, cet \u00e9cart d&rsquo;\u00e9nergie, ou bande interdite, correspond \u00e0 une plage d&rsquo;\u00e9nergie o\u00f9 les \u00e9tats \u00e9lectroniques sont interdits. \u00c0 l&rsquo;oppos\u00e9 des conducteurs, les \u00e9lectrons dans les semi-conducteurs doivent acqu\u00e9rir de l&rsquo;\u00e9nergie (par exemple, via un rayonnement ionisant) pour franchir la bande interdite et atteindre la bande de conduction. Les propri\u00e9t\u00e9s des semi-conducteurs sont ainsi d\u00e9termin\u00e9es par l&rsquo;\u00e9cart \u00e9nerg\u00e9tique entre les bandes de valence et de conduction.<\/p>\n<h2>Types de Semi-conducteurs<\/h2>\n<p>Les semi-conducteurs se classifient en deux types principaux en fonction de leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectroniques :<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Semi-conducteurs Intrins\u00e8ques :<\/strong> Ce sont des semi-conducteurs purs, compos\u00e9s d&rsquo;un seul \u00e9l\u00e9ment (comme le Silicium, le Germanium) sans dopage intentionnel. Ils conduisent l&rsquo;\u00e9lectricit\u00e9 lorsqu&rsquo;ils sont chauff\u00e9s, permettant \u00e0 certains \u00e9lectrons de s&rsquo;\u00e9chapper de leurs liaisons et devenir libres dans la bande de conduction.<\/li>\n<li><strong>Semi-conducteurs Extrins\u00e8ques :<\/strong> Ces semi-conducteurs impurs sont intentionnellement dop\u00e9s pour changer leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectroniques. On les divise en deux sous-types :<\/li>\n<ul>\n<li><em>p-type :<\/em> Ici, des atomes impurs comme le bore sont introduits. Ces impuret\u00e9s ayant moins d&rsquo;\u00e9lectrons de valence cr\u00e9ent des \u00ab\u00a0trous\u00a0\u00bb dans la bande de valence, conduisant le courant comme des porteurs de charge positifs.<\/li>\n<li><em>n-type :<\/em> Avec des impuret\u00e9s telles que le phosphore, on cr\u00e9e un exc\u00e8s d&rsquo;\u00e9lectrons dans la bande de conduction, agissant comme des porteurs de charge n\u00e9gatifs.<\/li>\n<\/ul>\n<\/ul>\n<h2>Tableau des Semi-conducteurs<\/h2>\n<p>Voici un tableau pr\u00e9sentant 3 semi-conducteurs intrins\u00e8ques et 2 de chaque type extrins\u00e8que, avec 4 propri\u00e9t\u00e9s cl\u00e9s :<\/p>\n<table>\n<thead>\n<tr>\n<th>Semi-conducteur<\/th>\n<th>Type<\/th>\n<th>\u00c9cart d&rsquo;\u00e9nergie (eV)<\/th>\n<th>Mobilit\u00e9 des \u00e9lectrons (cm\u00b2\/Vs)<\/th>\n<th>Mobilit\u00e9 des trous (cm\u00b2\/Vs)<\/th>\n<th>Conductivit\u00e9 thermique (W\/mK)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Silicium (Si)<\/td>\n<td>Intrins\u00e8que<\/td>\n<td>1.12<\/td>\n<td>1500<\/td>\n<td>450<\/td>\n<td>150<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Germanium (Ge)<\/td>\n<td>Intrins\u00e8que<\/td>\n<td>0.67<\/td>\n<td>3900<\/td>\n<td>1900<\/td>\n<td>60<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Ars\u00e9niure de Gallium (GaAs)<\/td>\n<td>Intrins\u00e8que<\/td>\n<td>1.43<\/td>\n<td>8500<\/td>\n<td>400<\/td>\n<td>46<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Silicium dop\u00e9 au Bore (p-Si)<\/td>\n<td>p-type<\/td>\n<td>1.12<\/td>\n<td>1500<\/td>\n<td>1800<\/td>\n<td>150<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Silicium dop\u00e9 au Phosphore (n-Si)<\/td>\n<td>n-type<\/td>\n<td>1.12<\/td>\n<td>1500<\/td>\n<td>4500<\/td>\n<td>150<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Ars\u00e9niure de Gallium dop\u00e9 \u00e0 l&rsquo;Aluminium (p-GaAs)<\/td>\n<td>p-type<\/td>\n<td>1.43<\/td>\n<td>8500<\/td>\n<td>200<\/td>\n<td>46<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Ars\u00e9niure de Gallium dop\u00e9 au Silicium (n-GaAs)<\/td>\n<td>n-type<\/td>\n<td>1.43<\/td>\n<td>8500<\/td>\n<td>800<\/td>\n<td>46<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h2>Semi-conducteurs Extrins\u00e8ques \u2013 Semi-conducteurs Dop\u00e9s<\/h2>\n<p>Un semi-conducteur extrins\u00e8que, ou dop\u00e9, est un semi-conducteur intentionnellement dop\u00e9 pour moduler ses propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques, optiques et structurelles. Dans les d\u00e9tecteurs de rayonnements ionisants, le dopage consiste \u00e0 introduire des impuret\u00e9s dans un semi-conducteur intrins\u00e8que pour changer ses propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques.<\/p>\n<p>Les semi-conducteurs intrins\u00e8ques, \u00e9galement appel\u00e9s semi-conducteurs purs ou de type i, deviennent extrins\u00e8ques par l&rsquo;ajout d&rsquo;une petite quantit\u00e9 d&rsquo;atomes \u00e9trangers dans la structure cristalline du silicium ou du germanium, modifiant ainsi de mani\u00e8re significative leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques. Ces atomes \u00e9trangers dans la structure cristalline du semi-conducteur fournissent des porteurs de charge libres (\u00e9lectrons ou trous d&rsquo;\u00e9lectrons).<\/p>\n<p>Les semi-conducteurs extrins\u00e8ques sont utilis\u00e9s dans de nombreux dispositifs \u00e9lectriques et d\u00e9tecteurs de rayonnements ionisants. Par exemple, une diode semi-conductrice, permettant le passage du courant dans un seul sens, est g\u00e9n\u00e9ralement compos\u00e9e de semi-conducteurs de type p et n en jonction.<\/p>\n<h2>Semi-conducteurs de type n<\/h2>\n<p>Un semi-conducteur extrins\u00e8que dop\u00e9 avec des atomes donneurs d&rsquo;\u00e9lectrons est appel\u00e9 semi-conducteur de type n, car la majorit\u00e9 des porteurs de charge dans le cristal sont des \u00e9lectrons n\u00e9gatifs. L&rsquo;ajout d&rsquo;impuret\u00e9s pentavalentes comme l&rsquo;arsenic, l&rsquo;antimoine ou le phosphore augmente grandement la conductivit\u00e9 du semi-conducteur intrins\u00e8que.<\/p>\n<p>Dans un semi-conducteur de type n, le nombre total d&rsquo;\u00e9lectrons de conduction est approximativement \u00e9gal au nombre de sites donneurs, n\u2248ND, permettant de maintenir la neutralit\u00e9 de charge du mat\u00e9riau. Les \u00e9lectrons sont les porteurs majoritaires, tandis que les trous sont les porteurs minoritaires.<\/p>\n<h2>Semi-conducteurs de type p<\/h2>\n<p>Un semi-conducteur extrins\u00e8que dop\u00e9 avec des atomes accepteurs d&rsquo;\u00e9lectrons est appel\u00e9 semi-conducteur de type p, car la majorit\u00e9 des porteurs de charge dans le cristal sont des trous d&rsquo;\u00e9lectrons (porteurs de charge positifs). L&rsquo;ajout d&rsquo;impuret\u00e9s trivalentes comme le bore, l&rsquo;aluminium ou le gallium cr\u00e9e ces trous d&rsquo;\u00e9lectrons positifs dans la structure.<\/p>\n<p>Dans un semi-conducteur de type p, le nombre total de trous est approximativement \u00e9gal au nombre de sites accepteurs, p \u2248 NA. Les trous sont les porteurs majoritaires, tandis que les \u00e9lectrons sont les porteurs minoritaires.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/logo.png\" alt=\"Extrinsic Semiconductors \u2013 Doped Semiconductors\" \/><\/p>\n<div style=\"text-align: center; font-size: 20px;\">\n    <a href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/extrinsic-semiconductors-doped-semiconductors\/\">Original Article<\/a>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Un\u00a0semi-conducteur extrins\u00e8que, ou\u00a0semi-conducteur dop\u00e9, est un semi-conducteur qui a \u00e9t\u00e9\u00a0intentionnellement dop\u00e9\u00a0pour moduler ses propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques, optiques et structurelles.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1576,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_generate-full-width-content":"","footnotes":""},"categories":[10],"tags":[],"class_list":["post-82425","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-non-classifiee","generate-columns","tablet-grid-50","mobile-grid-100","grid-parent","grid-50"],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v17.9 - 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