Un matériau semi-conducteur est performant s’il est capable d’absorber des photons d’énergie supérieure à son énergie de gap (E g). énergie e-semi-conducteur W F W G.1eV gap assez élevé ü To crée qq e-libres valence conduction isolant énergie e-W F gap très élevé ü To crée . A =0 , un semi-conducteur intrinsèque se comporte comme un isolant car à 0 , l’énergie thermique est insuffisante pour faire passer un électron de la BV à la BC. I.7. Au revoir.. Semi-conducteur - Structure électronique des semi-conducteurs Les propriétés des semi – conducteurs sont déterminées par l’écart d’énergie entre les bandes de valence et de conduction. Ce diagramme permet de définir spatialement les extrema des bandes de conduction et de valence. On attend donc un comportement proche de l’isolant, mais avec une meilleure conductivité. On remarque que cette énergie est supérieure au E Gap d’un semi-conducteur donc si ce matériau absorbe ce photon, il lui donnera assez d’énergie pour le monter dans la bande de conduction et permettre à cet électron de produire un courant électrique. Toutefois, leur ´energie de gap est suffisamment faible pour qu’ils soient sensiblement conducteurs aux temp´eratures accessibles dans cette exp´erience. La conduction dans le cas des semi-conducteurs se fait par les électrons et des trous ou l’un des deux, au contraire des métaux qui se fait par les électrons libres. Synthèse Les photons absorbés par un semi-conducteur permettent de fournir de l'énergie à des électrons qui deviennent conducteurs du courant électrique, en passant dans la bande de conduction. De Au zéro absolu, tous les électrons sont situés en dessous d’un niveau appelé niveau de Fermi W F. … Statistique d’occupation 1D: soit une chaîne de N atomes k peut prendre N valeurs comprises entre - /a et + /a, avec une séparation de 2 /Na 3D: chaque valeur de k occupe un volume de l’espace réciproque Vr = (2 /Na)3, soit 8 3/Vcristal, avec Vcristal =N3a3 le volume du cristal dans l’espace réel Densité d’états des électrons dans l’espace k = 1 / Vr = Vcristal/8 3 La notion de gap direct et indirect est liée à la représentation de la dispersion énergétique d'un semi-conducteur : le diagramme E (énergie) - k (nombre d'onde). On voit que dans un métal, certains électrons sont à la fois dans la bande de valence et dans la bande de conduction. 5.1 … La notion de gap direct et indirect est liée à la représentation de la dispersion énergétique d'un semi-conducteur: Diagramme E (Energie) - k (Vecteur d'onde). En physique des semi-conducteurs, on appelle gap la largeur de la bande interdite, laquelle est l'intervalle d'énergies situé entre l'état de plus basse énergie de la bande de conduction et l'état de plus haute énergie de la bande de valence.
energie de gap d'un semi conducteur
