Qu’est-ce qu’un semi-conducteur et comment fonctionne-t-il ?

Un semi-conducteur est une molécule qui possède des propriétés électriques et qui est utilisée pour fabriquer des composants électroniques. Ces composants ont de nombreuses applications, notamment dans les ordinateurs, les téléphones portables et les appareils électroménagers. Le semi-conducteur le plus courant est le silicium, mais il existe également d’autres matériaux semi-conducteurs comme l’arsenic ou le bore. Dans cet article, nous allons voir comment fonctionne un semi-conducteur et quelles sont ses applications principales.

Qu’est-ce qu’un semi-conducteur ?

Les semi-conducteurs sont constitués d’atomes dont les électrons ne sont pas tous attachés aux noyaux. Cela leur permet de conduire l’électricité, mais à un niveau beaucoup plus faible que les métaux. Les semi-conducteurs sont classés en fonction de leur énergie de semi-conduction, qui est la quantité d’énergie nécessaire pour qu’un électron passe d’un état de semi-conducteur à un autre. Les semi-conducteurs les plus courants sont le silicium, l’arsenic et le bore.

Les semi-conducteurs sont utilisés dans une variété d’appareils électroniques, notamment les ordinateurs, les téléphones portables, etc.

1. Composition des semi-conducteurs

Les semi-conducteurs sont composés de matériaux à base de carbone, d’oxygène, de silicium, de soufre, de bore et d’arsenic. Ces éléments forment une grande famille semi-conductrice qui est divisée en trois grands groupes :

• les semi-conducteurs III-V,
• les semi-conducteurs à base de silicium et
• les semi-conducteurs à large bande gap

Les semi-conducteurs III-V sont composés de trois éléments du groupe des métaux de transition du tableau périodique des éléments et un élément du groupe V, tandis que les semi-conducteurs à base de silicium sont composés uniquement de silicium.

Les semi-conducteurs à large bande gap, quant à eux, sont composés de semi-conducteurs III-V tels que le GaAs, mais aussi d’autres semi-conducteurs à base de silicium comme le SiC et le GaN.

2. Propriétés des semi-conducteurs

Les semi-conducteurs ont des propriétés uniques qui les rendent extrêmement utiles dans de nombreuses applications. Ces propriétés sont principalement dues à la façon dont les semi-conducteurs sont fabriqués et au type de semi-conducteur utilitaire.

Les semi-conducteurs sont fabriqués en combinant différents éléments chimiques dans une structure cristalline très ordonnée. Cette structure est responsable de leurs propriétés uniques.

 

Les semi-conducteurs sont classés en fonction de leur capacité à conduire l’électricité. Les semi-conducteurs les plus couramment utilisés sont les semi-conducteurs intriqués et les semi-conducteurs extrêmement intriqués.

Les semi-conducteurs intriqués ont une capacité de transport d’électrons élevée, tandis que les semi-conducteurs extrêmement intriqués ont une capacité de transport de charges beaucoup plus élevée. Ces semi-conducteurs sont utilisés dans les applications où il est important d’avoir un contrôle précis de l’électricité.

3. Types de semi-conducteurs

Il existe différents types de semi-conducteurs, notamment les semi-conducteurs de type p et de type n. Les semi-conducteurs de type p sont composés de matériaux qui ont été dopés avec des atomes de phosphore. Les semi-les conducteurs de type n sont composés de matériaux dopés avec des atomes d’azote. Les semi-conducteurs de type p et de type n sont utilisés conjointement pour créer des circuits intégrés.

Les semi-conducteurs sont également classés en fonction de leur gros-grain. Les semi-conducteurs à grands grains sont composés de cristaux dont les atomes sont bien alignés. Les semi-conducteurs à petits grains sont composés de cristaux dont les atomes ne s’alignent pas bien. Les semi-conducteurs à grands grains sont généralement plus efficaces que les semi-conducteurs à petits grains.

4. Applications des semi-conducteurs

Les semi-conducteurs sont utilisés dans une variété d’appareils électroniques, notamment les ordinateurs, les téléphones mobiles et les dispositifs portables. Ils peuvent être utilisés comme composants individuels ou intégrés dans des circuits intégrés et microcircuits. Les semi-conducteurs les plus couramment utilisés sont le silicium et le germanium.

Les semi-conducteurs sont également utilisés dans une variété de dispositifs optoélectroniques, tels que les diodes électroluminescentes (LED), les photodiodes et les lasers. Ces dispositifs sont généralement fabriqués à partir de semi-conducteurs diélectriques, tels que le carbure de silicium (SiC), le nitrure de gallium (GaN) et l’oxyde de semi-conducteur indium-gallium (InGaO).

Un semi-conducteur est un matériau capable de conduire l’électricité sous certaines conditions et de bloquer le courant électrique sous d’autres conditions. Le semi-conducteur le plus commun est le silicium. Les semi-conducteurs sont fabriqués à partir de matériaux métalliques et non métalliques, tels que le carbone, l’azote, le phosphore et le silicium. Les semi-conducteurs sont utilisés dans une variété d’appareils électroniques, notamment les diodes, les transistors, les microprocesseurs et les semi-conducteurs photovoltaïques.