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Qu’est-ce que la bande de conduction et de Valence dans les semi-conducteurs – Définition

En physique du solide, la bande de valence et la bande de conduction sont les bandes les plus proches du niveau de Fermi et déterminent ainsi la conductivité électrique du semi-conducteur. Dosimétrie des rayonnements

Pour comprendre la différence entre les métaux , les semi – conducteurs et les isolants électriques , nous devons définir les termes suivants à partir de la physique du solide:

Bande de Valence - Bande de conduction - Écart de bandeBande de Valence

En physique du solide, la bande de valence et la bande de conduction sont les bandes les plus proches du niveau de Fermi et déterminent ainsi la conductivité électrique du solide. Dans les isolateurs électriques et les semi-conducteurs, la bande de valence est la gamme la plus élevée d’énergies électroniques dans laquelle les électrons sont normalement présents à une température zéro absolue. Par exemple, un atome de silicium a quatorze électrons. A l’état fondamental, ils sont disposés dans la configuration électronique [Ne] 3s 2 3p 2 . Parmi ceux-ci, quatre sont des électrons de valence, occupant l’orbitale 3s et deux des orbitales 3p. La distinction entre les bandes de valence et de conduction n’a pas de sens dans les métaux, car la conduction se produit dans une ou plusieurs bandes partiellement remplies qui prennent à la fois les propriétés des bandes de valence et de conduction.

Bande de conduction

En physique du solide, la bande de valence et la bande de conduction sont les bandes les plus proches du niveau de Fermi et déterminent ainsi la conductivité électrique du solide. Dans les isolateurs électriques et les semi-conducteurs, la bande de conduction est la plage la plus basse d’ états électroniques vacants . Sur un graphique de la structure de la bande électronique d’un matériau, la bande de valence est située en dessous du niveau de Fermi, tandis que la bande de conduction est située au-dessus. Dans les semi-conducteurs, les électrons peuvent atteindre la bande de conduction, lorsqu’ils sont excités , par exemple, par des rayonnements ionisants (c’est-à-dire qu’ils doivent obtenir une énergie supérieure à l’ intervalle E). Par exemple, le diamant est un semi-conducteur à large bande interdite (E gap  = 5,47 eV) avec un potentiel élevé comme matériau de dispositif électronique dans de nombreux dispositifs. De l’autre côté, le germanium a une petite énergie de bande interdite (E gap = 0,67 eV), ce qui nécessite de faire fonctionner le détecteur à des températures cryogéniques. La distinction entre les bandes de valence et de conduction n’a pas de sens dans les métaux, car la conduction se produit dans une ou plusieurs bandes partiellement remplies qui prennent à la fois les propriétés des bandes de valence et de conduction.

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