{"id":82430,"date":"2024-01-14T13:17:56","date_gmt":"2024-01-14T13:17:56","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/semiconductivite-definition-theorie-et-materiaux\/"},"modified":"2024-01-23T13:06:04","modified_gmt":"2024-01-23T13:06:04","slug":"semiconductivite-definition-theorie-et-materiaux","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/fr\/semiconductivite-definition-theorie-et-materiaux\/","title":{"rendered":"Semiconductivit\u00e9 | D\u00e9finition, th\u00e9orie et mat\u00e9riaux"},"content":{"rendered":"<h2>S\u00e9miconductivit\u00e9 et Semi-conducteurs<\/h2>\n<p>La s\u00e9miconductivit\u00e9 est une propri\u00e9t\u00e9 caract\u00e9ristique de certains mat\u00e9riaux qui leur permet de conduire l&rsquo;\u00e9lectricit\u00e9 sous certaines conditions. Les semi-conducteurs poss\u00e8dent une conductivit\u00e9 \u00e9lectrique interm\u00e9diaire entre celle des conducteurs, qui permettent facilement le passage du courant \u00e9lectrique, et celle des isolants, qui ne le permettent pas.<\/p>\n<h2>Structure et Bandes d&rsquo;\u00c9nergie<\/h2>\n<p>Dans les semi-conducteurs, la bande de valence, qui est la bande d&rsquo;\u00e9lectrons la plus haute compl\u00e8tement remplie, est s\u00e9par\u00e9e de la bande de conduction, la bande d&rsquo;\u00e9lectrons la plus basse partiellement remplie, par un gap \u00e9nerg\u00e9tique. Ce gap n\u00e9cessite une certaine quantit\u00e9 d&rsquo;\u00e9nergie pour d\u00e9placer un \u00e9lectron de la bande de valence \u00e0 la bande de conduction. La quantit\u00e9 d&rsquo;\u00e9nergie n\u00e9cessaire est li\u00e9e \u00e0 la largeur du gap. \u00c0 temp\u00e9rature ambiante, certains \u00e9lectrons dans la bande de valence des semi-conducteurs peuvent acqu\u00e9rir suffisamment d&rsquo;\u00e9nergie thermique pour franchir ce gap et se d\u00e9placer dans la bande de conduction, cr\u00e9ant ainsi des \u00e9lectrons libres qui peuvent se d\u00e9placer librement dans le mat\u00e9riau.<\/p>\n<h2>Dopage et Conductivit\u00e9<\/h2>\n<p>La conductivit\u00e9 \u00e9lectrique des semi-conducteurs peut \u00eatre augment\u00e9e par dopage, qui consiste \u00e0 ajouter intentionnellement des impuret\u00e9s pour modifier leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectroniques. Le dopage peut cr\u00e9er un exc\u00e8s d&rsquo;\u00e9lectrons (dopage de type n) ou de trous (dopage de type p) dans le semi-conducteur, am\u00e9liorant ainsi sa conductivit\u00e9. Ces mat\u00e9riaux sont largement utilis\u00e9s dans des dispositifs \u00e9lectroniques tels que les transistors, les diodes, les cellules solaires et les circuits int\u00e9gr\u00e9s.<\/p>\n<h2>Caract\u00e9ristiques Cl\u00e9s des Semi-conducteurs<\/h2>\n<ul>\n<li><strong>Conductivit\u00e9 variable<\/strong> : Les semi-conducteurs peuvent \u00eatre rendus conducteurs sous certaines conditions, comme lorsqu&rsquo;ils sont expos\u00e9s \u00e0 la lumi\u00e8re ou \u00e0 la chaleur.<\/li>\n<li><strong>Gap \u00e9nerg\u00e9tique<\/strong> : La taille du gap \u00e9nerg\u00e9tique d\u00e9termine l&rsquo;\u00e9nergie requise pour que le semi-conducteur devienne conducteur.<\/li>\n<li><strong>Dopage<\/strong> : Le dopage modifie les propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques en introduisant des \u00e9lectrons suppl\u00e9mentaires ou des \u00ab\u00a0trous\u00a0\u00bb.<\/li>\n<li><strong>D\u00e9pendance \u00e0 la temp\u00e9rature<\/strong> : La conductivit\u00e9 \u00e9lectrique des semi-conducteurs d\u00e9pend fortement de la temp\u00e9rature.<\/li>\n<li><strong>Sensibilit\u00e9 \u00e0 la lumi\u00e8re<\/strong> : Certains semi-conducteurs sont sensibles \u00e0 la lumi\u00e8re et trouvent des applications dans des cellules photovolta\u00efques et des LED.<\/li>\n<li><strong>Porteurs minoritaires<\/strong> : Les \u00e9lectrons et les trous sont connus comme des porteurs minoritaires dans les semi-conducteurs.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Types de Semi-conducteurs<\/h2>\n<p>Les semi-conducteurs peuvent \u00eatre class\u00e9s en deux types principaux bas\u00e9s sur leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectroniques :<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Semi-conducteurs intrins\u00e8ques<\/strong> : Ils sont purs, constitu\u00e9s d&rsquo;un seul \u00e9l\u00e9ment et sans dopage intentionnel.<\/li>\n<li><strong>Semi-conducteurs extrins\u00e8ques<\/strong> : Ils sont dop\u00e9s avec des impuret\u00e9s pour changer leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectroniques, et se divisent en semi-conducteurs de type p et de type n.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>Th\u00e9orie de la S\u00e9miconductivit\u00e9<\/h2>\n<p>La th\u00e9orie de la s\u00e9miconductivit\u00e9 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. Les semi-conducteurs ont une bande de valence et une bande de conduction s\u00e9par\u00e9es par un gap \u00e9nerg\u00e9tique. \u00c0 temp\u00e9rature ambiante ou sup\u00e9rieure, certains \u00e9lectrons peuvent \u00eatre excit\u00e9s et sauter dans la bande de conduction, laissant derri\u00e8re eux un trou dans la bande de valence. Le mouvement de ces \u00e9lectrons libres et de ces trous peut \u00eatre d\u00e9crit par les lois de la m\u00e9canique quantique.<\/p>\n<h2>Tableau des Semi-conducteurs<\/h2>\n<table>\n<thead>\n<tr>\n<th>Semi-conducteur<\/th>\n<th>Type<\/th>\n<th>Gap \u00e9nerg\u00e9tique (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<p><img decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/wp-content\/uploads\/2022\/01\/logo.png\" alt=\"Semiconductivity\" \/><\/p>\n<div style=\"text-align: center; font-size: 20px;\">\n    <a href=\"https:\/\/www.electricity-magnetism.org\/semiconductivity\/\">Original Article<\/a>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La semi-conductivit\u00e9 fait r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la capacit\u00e9 de certains mat\u00e9riaux (semi-conducteurs) \u00e0 conduire l&rsquo;\u00e9lectricit\u00e9, mais seulement sous certaines conditions.<\/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-82430","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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