En général, les semi – conducteurs sont des matériaux, inorganiques ou organiques, qui ont la capacité de contrôler leur conduction en fonction de la structure chimique, de la température, de l’illumination et de la présence de dopants. Le nom semi-conducteur vient du fait que ces matériaux ont une conductivité électrique entre celle d’un métal, comme le cuivre, l’or, etc. et un isolant, comme le verre. Ils ont un écart énergétique inférieur à 4eV (environ 1eV). En physique du solide, cet intervalle d’énergie ou bande interdite est une plage d’énergie entre la bande de valence et la bande de conductionoù les états électroniques sont interdits. Contrairement aux conducteurs, les électrons d’un semi-conducteur doivent obtenir de l’énergie (par exemple à partir de rayonnements ionisants) pour traverser la bande interdite et atteindre la bande de conduction. Les propriétés des semi – conducteurs sont déterminées par l’écart d’énergie entre les bandes de valence et de conduction.
Le diamant comme semi-conducteur
Le diamant est une forme solide de l’élément carbone avec ses atomes disposés dans une structure cristalline appelée diamant cubique. Les diamants sont également de très bons isolants électriques, ce qui est étrangement à la fois utile et problématique pour les appareils électriques. Le diamant est un semi-conducteur à large bande interdite (Egap = 5,47 eV) à fort potentiel comme matériau de dispositif électronique dans de nombreux dispositifs. Les détecteurs au diamant présentent de nombreuses similitudes avec les détecteurs au silicium, mais devraient offrir des avantages importants, en particulier une dureté de rayonnement élevée et des courants de dérive très faibles.