{"id":82429,"date":"2024-01-14T13:17:56","date_gmt":"2024-01-14T13:17:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/theorie-des-semi-conducteurs-structure-de-bande-electronique\/"},"modified":"2024-01-23T13:06:04","modified_gmt":"2024-01-23T13:06:04","slug":"theorie-des-semi-conducteurs-structure-de-bande-electronique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/fr\/theorie-des-semi-conducteurs-structure-de-bande-electronique\/","title":{"rendered":"Th\u00e9orie des semi-conducteurs | Structure de bande \u00e9lectronique"},"content":{"rendered":"

Th\u00e9orie des Semi-conducteurs<\/h2>\n

Les semi-conducteurs, qu’ils soient inorganiques ou organiques, repr\u00e9sentent une classe de mat\u00e9riaux dot\u00e9s de propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques uniques. Ces mat\u00e9riaux se situent, en termes de conductivit\u00e9 \u00e9lectrique, entre les m\u00e9taux tels que le cuivre ou l’or, et les isolants comme le verre. Cette caract\u00e9ristique r\u00e9sulte de leur structure chimique sp\u00e9cifique, ainsi que de l’influence de la temp\u00e9rature, de l’illumination et de la pr\u00e9sence de dopants.<\/p>\n

Le terme \u00ab semi-conducteur \u00bb est d\u00e9riv\u00e9 de la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique de ces mat\u00e9riaux, qui se situe entre celle d’un m\u00e9tal et d’un isolant. Ils poss\u00e8dent un gap \u00e9nerg\u00e9tique inf\u00e9rieur \u00e0 4eV, g\u00e9n\u00e9ralement autour de 1eV. Dans la physique de l’\u00e9tat solide, ce gap \u00e9nerg\u00e9tique, ou bande interdite, repr\u00e9sente une plage d’\u00e9nergie entre la bande de valence et la bande de conduction o\u00f9 les \u00e9tats \u00e9lectroniques sont interdits.<\/p>\n

Contrairement aux conducteurs, les \u00e9lectrons dans les semi-conducteurs doivent acqu\u00e9rir de l’\u00e9nergie (par exemple, provenant d’une radiation ionisante) pour franchir ce gap et atteindre la bande de conduction. Les propri\u00e9t\u00e9s des semi-conducteurs sont d\u00e9termin\u00e9es par ce gap \u00e9nerg\u00e9tique entre les bandes de valence et de conduction.<\/p>\n

Structure de Bande \u00c9lectronique<\/h2>\n

La th\u00e9orie des semi-conducteurs repose sur le comportement des \u00e9lectrons et des trous dans une structure cristalline. Cette th\u00e9orie est connue sous le nom de structure de bande \u00e9lectronique. La structure de bande (ou simplement la structure \u00e9nerg\u00e9tique) d’un solide d\u00e9crit les niveaux d’\u00e9nergie que les \u00e9lectrons peuvent occuper, ainsi que les plages d’\u00e9nergie qui leur sont interdites (appel\u00e9es gaps ou bandes interdites).<\/p>\n

Les semi-conducteurs poss\u00e8dent une bande de valence, qui est la bande d’\u00e9nergie la plus \u00e9lev\u00e9e enti\u00e8rement remplie d’\u00e9lectrons, et une bande de conduction, qui est la bande d’\u00e9nergie sup\u00e9rieure, vide ou partiellement remplie d’\u00e9lectrons. Le gap \u00e9nerg\u00e9tique entre ces deux bandes est appel\u00e9 le gap de bande.<\/p>\n

A temp\u00e9rature absolue z\u00e9ro, tous les \u00e9lectrons d’un semi-conducteur se trouvent dans la bande de valence, et il n’y a pas d’\u00e9lectrons libres dans la bande de conduction. Cependant, \u00e0 temp\u00e9rature ambiante ou sup\u00e9rieure, certains \u00e9lectrons de la bande de valence peuvent \u00eatre excit\u00e9s par l’\u00e9nergie thermique ou par une source d’\u00e9nergie externe, comme la lumi\u00e8re ou un champ \u00e9lectrique, et sauter dans la bande de conduction, laissant derri\u00e8re eux un trou dans la bande de valence.<\/p>\n

Le mouvement de ces \u00e9lectrons libres et trous dans la structure cristalline du semi-conducteur peut \u00eatre d\u00e9crit par les lois de la m\u00e9canique quantique. Le comportement de ces porteurs de charge est influenc\u00e9 par des facteurs tels que la structure cristalline, la concentration et le type de dopage, la temp\u00e9rature, ainsi que la pr\u00e9sence d’impuret\u00e9s ou de d\u00e9fauts dans la structure cristalline.<\/p>\n

Les semi-conducteurs intrins\u00e8ques pr\u00e9sentent un nombre parfaitement \u00e9quilibr\u00e9 d’\u00e9lectrons libres et de trous, et leur conductivit\u00e9 est d\u00e9termin\u00e9e par la concentration intrins\u00e8que de ces \u00e9lectrons libres et trous, qui augmente exponentiellement avec la temp\u00e9rature. Les semi-conducteurs extrins\u00e8ques, dop\u00e9s avec des impuret\u00e9s, ont une concentration beaucoup plus \u00e9lev\u00e9e d’\u00e9lectrons libres ou de trous, ce qui augmente consid\u00e9rablement leur conductivit\u00e9 et les rend utiles pour des dispositifs \u00e9lectroniques.<\/p>\n

\"Theory<\/p>\n

\n Original Article<\/a>\n<\/div>\n

 <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La th\u00e9orie des semi-conducteurs est bas\u00e9e sur le comportement des \u00e9lectrons et des trous dans une structure de r\u00e9seau cristallin. Cette th\u00e9orie est connue sous le nom de structure de bande \u00e9lectronique.<\/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-82429","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":"\nTh\u00e9orie des semi-conducteurs | Structure de bande \u00e9lectronique<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"La th\u00e9orie des semi-conducteurs est bas\u00e9e sur le comportement des \u00e9lectrons et des trous dans une structure de r\u00e9seau cristallin. 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