* Conducteurs: Des matériaux comme le cuivre et l'argent ont un grand nombre d'électrons libres qui transportent facilement le courant électrique.
* Isolateurs: Des matériaux comme le caoutchouc et le verre ont très peu d'électrons libres et résistent à l'écoulement de l'électricité.
* semi-conducteurs: Le silicium tombe entre les deux. Il a un nombre modéré d'électrons libres, ce qui lui permet de conduire de l'électricité dans certaines conditions.
Voici comment cela fonctionne:
* silicium intrinsèque: Le silicium pur a une structure cristalline où chaque atome de silicium partage ses quatre électrons de valence avec ses voisins, formant de fortes liaisons covalentes. Cela laisse très peu d'électrons libres pour transporter le courant, faisant du silicium pur un mauvais conducteur.
* doping: Nous pouvons modifier la conductivité du silicium en introduisant des impuretés, un processus appelé doping . En ajoutant de petites quantités d'éléments comme le phosphore (qui a 5 électrons de valence) ou du bore (qui a 3 électrons de valence), nous pouvons créer:
* silicium de type n: Le phosphore donne un électron supplémentaire, augmentant le nombre d'électrons libres et rendant le silicium plus conducteur.
* silicium de type p: Le boron crée un "trou" où un électron manque. Ce "trou" agit comme une charge positive et permet au courant de s'écouler.
Pourquoi est-ce important?
La capacité de contrôler la conductivité du silicium par le dopage est cruciale pour la construction d'appareils électroniques:
* transistors: L'élément constitutif le plus fondamental de l'électronique moderne. Les transistors utilisent l'écoulement contrôlé d'électrons dans le silicium de type N et de type P pour amplifier et commuter les signaux électriques.
* Circuits intégrés (ICS): Des millions, voire des milliards de transistors sont intégrés à une seule puce de silicium, formant le cœur des ordinateurs, des smartphones et d'autres électroniques.
En résumé, la propriété unique du Silicon d'être un semi-conducteur, qui peut être contrôlé par le dopage, en fait le fondement de l'électronique moderne.
