Configuration électronique :
* État fondamental : [Ar] 3d 10 4s 2 4p 2
* Electrons de valence : 4 (dans les orbitales 4s et 4p)
Bandes d'énergie :
* Bande de conduction : C’est dans cette bande que les électrons peuvent se déplacer librement, contribuant ainsi à la conductivité électrique. Dans le germanium, la bande de conduction est relativement proche en énergie de la bande de valence.
* Bande de valence : Cette bande contient les électrons les plus externes impliqués dans la liaison chimique.
* Bande interdite : La différence d'énergie entre la bande de valence et la bande de conduction. Le germanium a une bande interdite relativement petite d'environ 0,67 eV (à température ambiante).
Niveaux d'énergie dans les bandes :
* Les niveaux d'énergie dans les bandes de conduction et de valence ne sont pas discrets, mais forment un spectre continu.
* Cela signifie que les électrons peuvent occuper n'importe quel niveau d'énergie au sein de ces bandes, sous réserve du principe d'exclusion de Pauli.
Points clés :
* Semi-conducteur : Le germanium est un semi-conducteur, c'est-à-dire que sa conductivité électrique se situe entre celle d'un conducteur et celle d'un isolant. Sa petite bande interdite permet une excitation plus facile des électrons dans la bande de conduction.
* Dopage : En ajoutant des impuretés (dopage), nous pouvons manipuler la conductivité du germanium, le rendant ainsi adapté à diverses applications électroniques.
Pour bien comprendre les niveaux d'énergie du germanium, vous devez considérer la théorie des bandes des solides, qui explique comment les niveaux d'énergie des atomes individuels se combinent pour former des bandes dans un solide.