Un semi-conducteur est une substance dont la conductivité est comprise entre celle d'un conducteur et celle d'un isolant. Il est peu conducteur à l’état pur, mais sa conductivité peut être ajustée en ajoutant des impuretés (dopage) ou en modifiant la température. Le représentant typique des semi-conducteurs est le silicium, largement utilisé dans la fabrication de composants électroniques. La technologie des semi-conducteurs est la pierre angulaire des appareils électroniques modernes, tels que les smartphones, les ordinateurs, les appareils photo numériques, etc., qui reposent tous sur des puces semi-conductrices. En outre, les semi-conducteurs sont également très importants dans le domaine énergétique, comme les matériaux semi-conducteurs qui constituent le cœur des cellules solaires. L'application des semi-conducteurs couvre également l'éclairage LED, les capteurs pour équipements médicaux et les appareils électroniques de puissance, qui ont eu un impact profond sur la technologie moderne et la vie quotidienne.
Définition des semi-conducteurs
1.1 Concepts et propriétés de base
Les semi-conducteurs sont des matériaux situés entre les conducteurs et les isolants et leur conductivité varie en fonction de la température. À température ambiante, la valeur de résistance d'un semi-conducteur se situe entre un conducteur (comme le cuivre ou l'argent) et un isolant (comme le caoutchouc ou le quartz). Sa caractéristique est que dans certaines conditions, comme la chaleur ou l'exposition à la lumière, sa conductivité sera améliorée. Cette caractéristique rend les semi-conducteurs largement utilisés dans les appareils électroniques.
1.2 Comparaison avec les conducteurs et les isolants
Conducteur : Désigne généralement un métal ou une autre substance avec une très faible valeur de résistance qui peut facilement conduire le courant. Par exemple, les valeurs de résistance du cuivre et de l'argent sont respectivement de 1,68x10 ^ -8 et 1,59x10 ^ -8 ohms par mètre à 20 ° C.
Isolants : Ces matériaux ont des valeurs de résistance très élevées et sont quasiment non conducteurs. Par exemple, la valeur de résistance du quartz propre est d'environ 1x10 ^ 17 ohms par mètre.
Semi-conducteur : Entre conducteurs et isolants. Par exemple, la valeur de résistance du silicium pur à température ambiante est d'environ 2,3x10 ^ 3 ohms par mètre, mais sa valeur de résistance diminue considérablement lorsqu'elle est exposée à la lumière ou au chauffage.
