Semi-conducteur

[invitef9a0ba25]

Bonjour,

Je voudrais savoir pourquoi un semi-conducteur (par exemple, le silicium), isolant à la base, devient conducteur dans une jonction PN polarisée en direct. Un conducteur, c'est quand les bandes de valence et de conduction se chevauchent, non ? Pourtant, j'ai observé plusieurs graphiques indiquant ce qui se passait dans la zone de charge d'espace, au niveau des bandes d'énergie, lorsqu'on met un cristal P contre un cristal N et qu'on polarise en direct, et je n'ai pas vu que les bandes se chevauchaient...

Pourriez-vous m'expliquer pourquoi (en termes simples, s'il vous plaît, je ne suis qu'en 1°S) ?

Merci de votre aide.
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[LPFR]

Bonjour.
On ne peut pas expliquer un semi-conducteur en quelques lignes.
Vous trouverez une description très simplifiée dans ce fascicule:
http://forums.futura-sciences.com/at...ducteurs-a.pdf
(il faut lire le fascicule dans l'ordre).
Au revoir.

[invite97a526b6]

Bonjour,

Je voudrais savoir pourquoi un semi-conducteur (par exemple, le silicium), isolant à la base, devient conducteur dans une jonction PN polarisée en direct. Un conducteur, c'est quand les bandes de valence et de conduction se chevauchent, non ? Pourtant, j'ai observé plusieurs graphiques indiquant ce qui se passait dans la zone de charge d'espace, au niveau des bandes d'énergie, lorsqu'on met un cristal P contre un cristal N et qu'on polarise en direct, et je n'ai pas vu que les bandes se chevauchaient...

Pourriez-vous m'expliquer pourquoi (en termes simples, s'il vous plait, je ne suis qu'en 1°S) ?

Merci de votre aide.

Un cristal est conducteur pas seulement "quand les bandes de valence et de conduction se chevauchent" mais aussi même quand il y a une bande interdite séparant la bande de conduction et la bande de valence, pourvu que, soit la bande de conduction est peuplée d'électrons (semi-conducteur dopé N), soit la bande de valence est peuplée de trous (semi-conducteur dopé P).

Dans une jonction P/N on juxtapose les deux types de semi-conducteurs (dopé P et dopé N). L'équilibre thermique qui doit être assuré implique la création d'une marche de potentiel. Alors si le sens du potentiel appliqué par le générateur externe renforce la marche, seul un courant très faible peut passer. Si, au contraire, le sens du potentiel appliqué réduit la marche, les porteurs P, "majoritaires" du côté P et les porteurs N, "majoritaires" du côté N, animés de l'énergie thermique vont franchir cette marche et cela va entraîner un courant élevé car ces porteurs sont en grand nombre.

L'établissement de la marche de potentiel, quand on juxtapose les semi-conducteurs N et P, s'établit ainsi:
- Il y a un gradient de concentration des électrons et des trous qui, par diffusion va tendre à s'annuler. C'est un phénomène analogue au vent qui va des hautes pressions vers les basses pressions en météorologie pour tendre à égaliser les pressions. Mais, à la différence des molécules composant l'air, les électrons et le trous sont chargés, donc la force de diffusion s'équilibre avec la force électrostatique, laquelle va stopper la diffusion et, ce faisant, va créer un champ électrique donc la marche de potentiel.