Comprendre les bases
* Structure du silicium: Le silicium est un semi-conducteur, ce qui signifie qu'il a une conductivité entre celle d'un conducteur (comme le cuivre) et un isolant (comme le verre). Ses atomes ont quatre électrons externes, formant des liaisons covalentes fortes dans un réseau cristallin.
* Silicon pur: Dans le silicium pur, tous les électrons sont étroitement liés dans ces liaisons covalentes. À température ambiante, très peu d'électrons gagnent suffisamment d'énergie pour se libérer et devenir des transporteurs de charge mobiles. Cela limite la conductivité.
* doping: Le dopage implique d'introduire intentionnellement des impuretés dans le réseau cristallin de silicium. Ces impuretés modifient les propriétés électriques du silicium.
Doping de l'arsenic:la clé de la conductivité
* Propriétés d'Arsenic: L'arsenic a cinq électrons externes. Lorsqu'il remplace un atome de silicium dans le réseau cristallin, il forme quatre liaisons covalentes, comme le silicium, mais il a un électron supplémentaire.
* Electrons supplémentaires: Cet électron supplémentaire de l'arsenic n'est pas impliqué dans le lien. Il est vaguement lié à l'atome d'arsenic et peut facilement devenir un électron libre, contribuant à la conductivité électrique.
* Augmentation de la conductivité: Étant donné que le dopage de l'arsenic introduit un nombre important d'électrons libres, le cristal de silicium peut conduire de l'électricité beaucoup mieux que le silicium pur. En effet, ces électrons libres peuvent transporter un courant électrique lorsqu'un champ électrique est appliqué.
en résumé
Le dopage de l'arsenic augmente la conductivité du silicium par:
1. Présentation des électrons supplémentaires: Les atomes d'arsenic contribuent des électrons supplémentaires au réseau de silicium.
2. Création de transporteurs de charge gratuits: Ces électrons supplémentaires sont facilement libérés, devenant des transporteurs de charge gratuits.
3. Faciliter le flux de courant: La présence de ces électrons libres permet un flux de courant plus élevé à travers le silicium.
Ce processus, connu sous le nom de Doping de type n , est crucial pour créer des dispositifs semi-conducteurs comme les transistors et les circuits intégrés.
