bonjour a tous
svp quelqu'un peut m'expliquer qu'est ce qu'un trou au semiconducteur.
j'avais cru qu'un trou est un absence d'electron.donc c'est un vide au couche de valence
mais j'ai tombé au notion de "courant des trous"????.....mais comment un vide se déplace ????
merci d'avance.
Salut,
Tu as bien cru. C'est tout à fait ça.Envoyé par tayte
Ce sont les électrons voisins (dans leur couche de valence) qui se déplacent et viennent combler le trou. Et en quittant leur emplacement ils créent un nouveau trou. D'où un déplacement net du trou.
Il est clair qu'un tel déplacement est moins simple que celui d'un électron de la bande de conduction. Il n'y a donc pas symétrie parfaite entre bande de conduction et bande des trous. Les trous se déplaçant moins facilement (*), ils ont une masse effective plus grande que les électrons.
Petits dessins sympa sur le site de scio : http://www.e-scio.net/sc/trous.php
(*) préjugé comique lorsque j'étais ado : je préférais les transistors NPN aux PNP à cause de çaMais évidemment, une fois à la fac, ce n'était plus ma préoccupation majeure (mauvaises langues, non, c'est pas ça, ma préoccupation majeure était avoir de bonnes notes).
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Bonjour Deedee81.
Histoire de vous taquiner un peu :
- Prenez une table et mettez de billes dessus.
Inclinez la table et toutes les billes se déplacent dans le sens de la pente.
- Prenez une table et mettez de billes dessus. Enlevez une des billes pour créer un trou.
Inclinez la table et toutes les billes se déplacent dans le sens de la pente... et le trou aussi.
(Ce n’est pas moi qui ai inventé ce contre-exemple. Je l’ai trouvé dans un bouquin de semi-conducteurs).
Cordialement,
LPFR,
Prenez une bulle d'air dans un liquide ou un ballon à l'hélium dans l'air.
Le comportement est alors inversé sous champ de gravité ou accélération...
Il suffit de choisir le bon modèle de description.
Cordialement.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
mais comment q'un vide aura une masse
C'est une masse effective, pas une "vraie masse". Celle-ci provient du potentiel d'interaction entre ce trou et son environnement.
Intuitivement, si le trou interagit peu avec son environnement il peut s'y déplacer facilement. C'est comme si il était "léger". A l'inverse, s'il interagit fortement avec son environnement, il a du mal à se déplacer (imaginer vous déplacer dans une mélasse). C'est alors comme s'il était lourd.
L'important ici sont les "comme si", ce n'est qu'une analogie.
Comme toujours en physique.
Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».
il me reste quelque truc qui me géne
pour que l'electron se déplace en sotant sur les trous , est ce qu'il oblige de passer d'un niveau d'énergie a autre
c-a-dire entre les bande de conduction et de valance
Salut,
Non, il reste dans la bande valence. normalement, avec tous les électrons présents, un électron ne sait pas quitter la bande valence (il ne sait pas quitter l'atome auquel il est lié) sans qu'on lui fournisse d'énergie.
Mais la présence d'un trou, c'est-à-dire un électron manquant dans la bande de valence, dans l'atome voisin, permet à cet électron de sauter allègrement à l'atome voisin. Le trou modifie la structure de bande dans le voisinage de cet atome, les fonctions d'ondes sont déformées et l'électron sait passer.
(bon, j'ai essayé de trouver des images sur le net qui illustrerait ça mais je n'ai pas trouvé. La structure périodique "classique" des fonctions d'ondes, oui, mais pas avec des trous. Mais ça doit exister)
"Il ne suffit pas d'être persécuté pour être Galilée, encore faut-il avoir raison." (Gould)
Je m'étais posé aussi la même question et je pense que la description non-quantique des semi-conducteurs permet déjà d'y répondre. La statistique de Fermi-Dirac(selon moi, corrigez moi sinon) ne décrit pas les populations d'électrons de la bande de conduction et de la bande valence comme étant fixe. La présence de la température dans cette statistique indique sans doute que l'agitation thermique permet déjà à des électrons de la bande de valence de passer dans la bande de conduction sans avoir besoin d'un apport d'énergie extérieur, la statistique de F-D permettant donc seulement de connaître les populations moyennes de chaque bande sans que l'on puisse dire qu'un électron en particulier appartient spécifiquement à une bande ou à l'autre. Toutefois, la statistique doit sans doute permettre de connaître le pourcentage de temps qu'un électron passe dans chaque bande. Finalement, cela devrait déjà permettre d'expliquer sans avoir besoin de la MQ pourquoi un "trou" peut passer de la bande de valence d'un atome à celle d'un autre atome, tout simplement parce que la température brasse déjà suffisamment les électrons pour qu'ils puissent se balader sans problème dans le semi-conducteur.
Dernière modification par b@z66 ; 18/10/2016 à 18h32.
La curiosité est un très beau défaut.
mais la température est une forme d'energie donc elle va arracher l électron de sa bande de valence n'est ce pas???
Oui, c'est bien ça(c'est ce que traduit selon moi la statistique de Fermi-Dirac) sauf que l'on peut considérer cette forme d'énergie comme "interne" au semi-conducteur(à la différence de l'application d'une tension) dans le sens où l'on fait souvent déjà fonctionner le semi-conducteur à température ambiante. L'agitation thermique est donc responsable de l'arrachement des électrons aux bandes de valence et donc déjà aussi du brassage qui permet à un électron de se balader sans problème dans le réseau atomique d'un semi-conducteur(même si ces déplacement sont en moyenne nuls) d'un atome à un autre.
Dernière modification par b@z66 ; 19/10/2016 à 13h05.
La curiosité est un très beau défaut.
Bonjour.
Je copie une explication que j'avais donnée:
On explique souvent qu’un trou est un électron qui manque. Et on donne comme explication celle des bulles d’air dans l’eau. C'est-à-dire que si on met un champ positif à gauche et négatif à droite, l’électron à droite du trou se déplace à gauche à la place du trou ce qui fait que le trou apparaît à droite, à la place qu’occupait l’électron.
C’est faux.
Mettez des bille sur une table horizontales et soulevez un côté les billes se déplacent vers le bas.
Enlevez une ou plusieurs billes et soulevez un côté : les billes et les trous se déplacent dans la même direction.
Toutes les explications avec l’analogie avec des particules libres et vouée à l’échec. Les trous existent uniquement à cause de l’interaction des électrons avec le réseau cristallin (ou non). Les semi-conducteurs amorphes existent et on fait même des panneaux solaires.
Les trous sont le résultat du comportement bizarre des électrons en haut des bandes. Ceux du bas des bandes se comportent presque comme des électrons libres et leur énergie totale augmente quand leur vitesse augmente. Ceux en haut des bandes on un comportement bizarre : quand on augmente leur énergie totale, leur vitesse diminue. La raison est que leur énergie totale est la somme de leur énergie cinétique plus celle d’interaction avec le réseau.
Au lieu de s’emm…quiquiner avec ces électrons qui ralentissent quand leur énergie augmente, on les remplace par des particules imaginaires qui accélèrent quand leur énergie augmente et qui se comportent comme des particules libres : les trous.
Les trous ne sont pas une exclusivité des semi-conducteurs. Des métaux « ordinaires » comme le cadmium et le tungstène conduisent avec des trous et non des électrons libres. Ceci est du à la configuration (compliquée) des bandes en trois dimensions, qu font que la bande de conduction est presque pleine.
J’ai écrit un fascicule à un niveau presque « grand public » pour expliquer ces choses et le fonctionnement des diodes et transistors à jonction :
http://forums.futura-sciences.com/at...ducteurs-a.pdf
Il faut le lire dans l’ordre, sans sauter des chapitres. On peut sauter les formules mais non les dessins ni le « baratin ».
Au revoir.
merci beaucoup.
