Structure du diamant

[invite54bae266]

Ah oui j'ai eu le réflexe de ne penser qu'à NOS conditions mais tu m'apprends quelque chose en disant qu'elle existe dans le milieu interstellaire. Ce forum est vraiment une seconde école à part entière je trouve.
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[mach3]

je viens de me renseigner un peu, et il n'y pas que dans le milieu interstellaire qu'on le trouve (néanmoins il n'y a que dans ce milieu que son existence n'est pas fugace) :

http://en.wikipedia.org/wiki/Diatomic_carbon

Diatomic carbon is a diatomic molecule of carbon (C₂), which occurs in electric arcs; in comets, stellar atmospheres and the interstellar medium; and in blue hydrocarbon flames.

chose plus marrante, la double liaison est faite de 2 orbitales pi, il n'y a pas d'orbitale sigma (enfin si, mais une liante et une antiliante, donc ça s'annule).

m@ch3

[invitec56f12d8]

Mais finalement faire du diamant (ou du graphite, ou des autres allotropes du carbone) une molécule C(n) n'a pas vraiment de sens étant donné que le n varie entre chaque
diamant, et qu'il existe des diamants qui ne contiennent pas que du C mais aussi d'autres atomes en quantité presque négligeable qui peuvent colorer le diamant.

Et sinon j'ai refait mon schéma, je crois qu'il est (grossièrement, pour un niveau de TPE/1èreS) correct cette fois, non ?

[invite54bae266]

C'est ça. Rien à redire.

[invitec56f12d8]

Parfait ! J'en ai terminé avec la structure de diamant et l'hybridation sp3 !
Maintenant je travaille sur ses propriétés, notamment électriques (c'est un isolant) et justement j'ai lu que le diamant bleu (ayant donc incorporé du bore) est semi-conducteur, mais je n'arrive pas à l'expliquer. Est-ce une histoire de valence ? Etant donné que le bore est trivalent et le carbone est tétravalent, il y a qqpart des électrons de valence qui ne servent pas à créer des liaisons covalentes ? J'avoue que tout ça est flou, peut être que je me trompe totalement...

[invite54bae266]

Pour ça il me semble qu'il est nécessaire d'avoir des connaissance en physique du solide : tu n'as jamais entendu parlé de la théorie des bandes ?

[mach3]

Pour ça il me semble qu'il est nécessaire d'avoir des connaissance en physique du solide : tu n'as jamais entendu parlé de la théorie des bandes ?

à mon avis non, c'est pas évident à son niveau, il va peut-être falloir procédé par analogie ou simplifier à outrance. Déjà que les hybridation sp3, c'est l'année n+2 par rapport à la 1ere, la théorie des bandes ça va limite chercher dans l'année n+4 ou n+5 (L3 voire M1)...

Tu peux déjà lire ça comme introduction Vousetesdesanimaux : http://fr.wikipedia.org/wiki/Th%C3%A9orie_des_bandes

Selon ce que tu en comprends, on va voir comment on va t'expliquer.

m@ch3

[invitec56f12d8]

Je viens de lire l'article sur la théorie des bandes, et je pense l'avoir compris globalement, le principe en tout cas. Néanmoins les corps dont la température absolue est de 0 kelvin sont rares non ? Et puis qu'est-ce que l'unité "eV" ? Enfin, comment déterminer les valeurs de ces bandes ?

[invitec56f12d8]

Je me permets de double poster car je n'ai pas réussi à trouver la fonction "éditer un message" J'ai finalement compris, globalement, la théorie des bandes mais il me reste une question : lorsque l'on indique un gap de 5,5 eV, est-ce que cela signifie que pour passer de la bande de valence à la bande de conduction, un électron doit posséder une énergie égale à 5,5 eV ? De plus comment se fait-il que lorsque le diamant intègre du bore, le gap est réduit ? Merci d'avance et désolé du double post !

[ArtAttack]

Avec un gap de 5.5 eV, on est dans les matériaux isolants. Il faudrait un rayonnement très énergétique pour faire passer un électron de la BV jusqua la BC par exemple.
Quand tu parles du bore dans le carbone, on est dans le domaine des semicon dopés (extrinsèque). Cherche dans google le plus simple des exemples : le silicium dopé P ou N. Mais tout ça c est niveau bac+2 ou 3 ...
Edit : par exemple dans les panneaux solaires en silicium, le rayonnement crée une paire électron-trou, et donc déplacement de charges, et donc création de courant.

[invite7d436771]

Bonsoir,

Tu ne peux pas éditer les messages sur FS après 5 minutes je crois.

C'est bien ça pour les 5,5 eV dans l'idée sauf qu'il faut faire attention où est placé le zéro. Le "gap" fait 5,5 eV, mais l'électron peut avoir une supérieure puisqu'il y a une différence d'énergie entre le bas de la bande de conduction et le début du "gap" (fossé en français).

Pour l'effet du bore je ne me lance pas dans des explications qui ne seraient pas assez claires ...

Nox

[mach3]

Dans le diamant, le bore pourra occuper la place d'un atome de carbone. Il se comportera comme tel, sauf qu'il lui manque un électron : une des 4 liaison sera monoélectronique. La bande de valence n'est donc plus pleine : il y manque n électrons, n étant le nombre d'atome de bore. Une conduction marginale, sous forme de trou est donc possible. Pour la réduction du gap (qui expliquerait vraiment un caractère semi-conducteur supérieur au diamant lui-même) en revanche je ne sais pas, c'est trop loin dans mes études.

m@ch3