* bandes d'énergie: Dans les semi-conducteurs purs, les niveaux d'énergie des électrons sont organisés en bandes. Il y a une bande de valence remplie (où les électrons sont normalement liés) et une bande de conduction vide (où les électrons peuvent se déplacer librement et conduire de l'électricité). Il y a une lacune dans l'énergie appelée bandage entre ces deux bandes.
* la bande interdite: La bande interdite est la clé. Pour qu'un matériau mène de l'électricité, les électrons doivent être excités dans la bande de conduction. Dans les semi-conducteurs purs, la bande interdite est relativement petite par rapport aux isolateurs, mais il est encore suffisamment grand pour que les électrons aient besoin d'un peu de "pousser" pour sauter.
* Température et conductivité: À des températures très basses, il n'y a pas assez d'énergie thermique pour exciter les électrons dans la bande de conduction. Par conséquent, le semi-conducteur pur se comporte comme un isolant. À mesure que la température augmente, l'énergie thermique disponible augmente et plus d'électrons peuvent sauter la bande interdite, entraînant une augmentation progressive de la conductivité.
Pourquoi les semi-conducteurs sont-ils utiles?
Bien qu'ils ne soient pas aussi conducteurs que les métaux, les semi-conducteurs sont extrêmement utiles car leur conductivité peut être contrôlée:
* Température: Comme mentionné, l'augmentation de la température augmente la conductivité.
* doping: L'ajout d'impuretés (dopage) au semi-conducteur peut créer des électrons supplémentaires (type n) ou des trous (type p), changeant considérablement de conductivité.
* lumière: Certains semi-conducteurs peuvent absorber les photons et exciter des électrons, ce qui les rend plus conducteurs.
en résumé:
Les semi-conducteurs purs ne sont pas des conducteurs à des températures très basses. Ils agissent comme des isolateurs en raison de la bande interdite. Leur conductivité peut être manipulée par des facteurs tels que la température et le dopage, ce qui les rend essentiels en électronique.
