théoriquement:
* isolant parfait: Selon la physique classique, tous les mouvements atomiques cessent à zéro absolu. Cela signifie que les électrons dans le réseau cristallin du semi-conducteur seraient complètement immobiles, conduisant à une conductivité électrique nulle. En théorie, le matériau doit se comporter comme un isolant parfait.
réalité:
* Effets quantiques: La mécanique quantique introduit une ride à cette image. Même à Absolute Zero, les électrons possèdent toujours une petite quantité d'énergie appelée «énergie zéro-point». Cette énergie n'est pas suffisante pour exciter les électrons dans la bande de conduction, mais elle peut influencer leur comportement.
* impuretés et défauts: Les semi-conducteurs du monde réel ont toujours des impuretés et des défauts au sein de leur structure cristalline. Ces imperfections peuvent agir comme des niveaux d'énergie localisés, permettant à certains électrons de gagner suffisamment d'énergie pour mener, même à zéro absolu.
Implications:
* Conductivité non nulle: Bien que extrêmement faibles, les semi-conducteurs peuvent encore présenter une infime quantité de conductivité électrique à zéro absolu en raison des effets quantiques et des impuretés. Ceci est connu sous le nom de «conductivité résiduelle».
* Superconductivité: Certains semi-conducteurs présentent une supraconductivité à des températures très basses, y compris le zéro absolu. Il s'agit d'un phénomène où les électrons s'écoulent avec une résistance nulle, modifiant complètement les propriétés électriques du matériau.
en résumé:
* Prédiction classique: Isolant parfait.
* réalité quantique: Conductivité non nulle due à l'énergie et aux impuretés à point zéro.
* potentiel de supraconductivité: Certains semi-conducteurs deviennent des supraconducteurs à des températures très basses.
Il est crucial de se souvenir:
* Atteindre le zéro absolu est pratiquement impossible.
* Le comportement des semi-conducteurs à ces températures extrêmement basses est très complexe et influencé par divers facteurs, y compris le matériau spécifique et ses impuretés.
* Les effets quantiques jouent un rôle dominant dans la compréhension des propriétés électriques des semi-conducteurs à zéro absolu.
