{"id":15544,"date":"2020-01-10T03:35:24","date_gmt":"2020-01-10T03:35:24","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/quest-ce-que-lexcitation-par-rayonnement-ionisant-definition\/"},"modified":"2020-07-13T10:32:45","modified_gmt":"2020-07-13T10:32:45","slug":"quest-ce-que-lexcitation-par-rayonnement-ionisant-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-lexcitation-par-rayonnement-ionisant-definition\/","title":{"rendered":"Qu&rsquo;est-ce que l&rsquo;excitation par rayonnement ionisant &#8211; D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-u-clearfix su-u-trim\">Les \u00e9lectrons peuvent atteindre la bande de conduction lorsqu&rsquo;ils sont excit\u00e9s par des rayonnements ionisants (c&rsquo;est-\u00e0-dire qu&rsquo;ils doivent obtenir une \u00e9nergie sup\u00e9rieure \u00e0 Egap).\u00a0Excitation par rayonnement ionisant<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<p><a href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Valence-Band-Conduction-Band-Band-Gap.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright wp-image-26111 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Valence-Band-Conduction-Band-Band-Gap.png\" alt=\"Bande de Valence - Bande de conduction - \u00c9cart de bande\" width=\"477\" height=\"329\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/wp-content\/uploads\/2019\/12\/Valence-Band-Conduction-Band-Band-Gap.png\" \/><\/a>En g\u00e9n\u00e9ral, les\u00a0<strong>semi<\/strong>\u00a0&#8211;\u00a0<strong>conducteurs<\/strong>\u00a0sont des mat\u00e9riaux, inorganiques ou organiques, qui ont la capacit\u00e9 de contr\u00f4ler leur conduction en fonction de la structure chimique, de la temp\u00e9rature, de l&rsquo;illumination et de la pr\u00e9sence de dopants.\u00a0Le nom\u00a0<strong>semi-conducteur<\/strong>\u00a0vient du fait que ces mat\u00e9riaux ont une\u00a0<strong>conductivit\u00e9 \u00e9lectrique<\/strong>\u00a0entre celle d&rsquo;un m\u00e9tal, comme le cuivre, l&rsquo;or, etc. et un isolant, comme le verre.\u00a0Ils ont un\u00a0<strong>\u00e9cart \u00e9nerg\u00e9tique<\/strong>\u00a0inf\u00e9rieur \u00e0 4eV (environ 1eV).\u00a0En physique du solide, cet intervalle d&rsquo;\u00e9nergie ou bande interdite est une plage d&rsquo;\u00e9nergie entre la bande de valence et la bande de conduction o\u00f9 les \u00e9tats \u00e9lectroniques sont interdits.\u00a0Contrairement aux conducteurs, les \u00e9lectrons d&rsquo;un semi-conducteur doivent obtenir de l&rsquo;\u00e9nergie (par exemple \u00e0 partir de rayonnements ionisants) pour traverser la bande interdite et atteindre la bande de conduction.<\/p>\n<h2>Excitation par rayonnement ionisant<\/h2>\n<p><strong>L&rsquo;\u00e9nergie pour l&rsquo;excitation<\/strong>\u00a0peut \u00eatre obtenue de diff\u00e9rentes mani\u00e8res.\u00a0Les \u00e9lectrons peuvent atteindre la bande de conduction lorsqu&rsquo;ils sont\u00a0<strong>excit\u00e9s par des rayonnements ionisants<\/strong>\u00a0(c&rsquo;est-\u00e0-dire qu&rsquo;ils doivent obtenir une \u00e9nergie sup\u00e9rieure \u00e0 Egap).\u00a0En g\u00e9n\u00e9ral,\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/\">les particules lourdes charg\u00e9es<\/a>\u00a0transf\u00e8rent l&rsquo;\u00e9nergie principalement par:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Excitation.\u00a0<\/strong>La particule charg\u00e9e peut transf\u00e9rer de l&rsquo;\u00e9nergie \u00e0 l&rsquo;atome, \u00e9levant les \u00e9lectrons \u00e0 des niveaux d&rsquo;\u00e9nergie plus \u00e9lev\u00e9s.<\/li>\n<li><strong>Ionisation.\u00a0<\/strong>L&rsquo;ionisation peut se produire lorsque les particules charg\u00e9es ont suffisamment d&rsquo;\u00e9nergie pour retirer un \u00e9lectron.\u00a0Il en r\u00e9sulte une cr\u00e9ation de paires d&rsquo;ions dans la mati\u00e8re environnante.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Une variable pratique qui d\u00e9crit les propri\u00e9t\u00e9s d&rsquo;ionisation du milieu environnant est\u00a0<strong>le pouvoir d&rsquo;arr\u00eat<\/strong>\u00a0.\u00a0L&rsquo;expression classique qui d\u00e9crit la perte d&rsquo;\u00e9nergie sp\u00e9cifique est connue sous le nom de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-heavy-charged-particles\/stopping-power-bethe-formula\/\">formule de Bethe<\/a>\u00a0.\u00a0Pour\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\">les particules alpha<\/a>\u00a0et les\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/alpha-particle\/\">particules<\/a>\u00a0plus lourdes,\u00a0<strong>le pouvoir d&rsquo;arr\u00eat<\/strong>\u00a0de la plupart des mat\u00e9riaux est tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9 pour les particules charg\u00e9es lourdes et ces particules ont des port\u00e9es tr\u00e8s courtes.<\/p>\n<p>En plus de ces interactions,\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/\">les particules b\u00eata<\/a>\u00a0perdent \u00e9galement de l&rsquo;\u00e9nergie par un processus radiatif connu sous le nom de\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/atomic-nuclear-physics\/fundamental-particles\/beta-particle\/bremsstrahlung-2\/\"><strong>bremsstrahlung<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0D&rsquo;apr\u00e8s la th\u00e9orie classique, lorsqu&rsquo;une particule charg\u00e9e est acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e ou d\u00e9c\u00e9l\u00e9r\u00e9e,\u00a0<strong>elle doit rayonner de l&rsquo;\u00e9nergie<\/strong>\u00a0et le rayonnement de d\u00e9c\u00e9l\u00e9ration est connu sous\u00a0<strong>le<\/strong>\u00a0nom de\u00a0<strong>bremsstrahlung (\u00abrayonnement de freinage\u00bb)<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<p>Les photons (rayons gamma et rayons X) peuvent ioniser les atomes directement (bien qu&rsquo;ils soient \u00e9lectriquement neutres) par l&rsquo;effet photo\u00e9lectrique et l&rsquo;effet Compton, mais l&rsquo;ionisation secondaire (indirecte) est beaucoup plus importante.\u00a0Bien qu&rsquo;un grand nombre d&rsquo;interactions possibles soient connues, il existe trois m\u00e9canismes d&rsquo;interaction cl\u00e9s avec la mati\u00e8re.<\/p>\n<ul>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/photoelectric-effect\/\">Effet photo\u00e9lectrique<\/a><\/strong><\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/compton-scattering\/\">Diffusion de Compton<\/a><\/strong><\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power\/reactor-physics\/interaction-radiation-matter\/interaction-gamma-radiation-matter\/pair-production\/\">Production de paires<\/a><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<p>Dans tous les cas, une particule de rayonnement ionisant d\u00e9pose une partie de son \u00e9nergie le long de son trajet.\u00a0Les particules traversant le d\u00e9tecteur ionisent les atomes de semi-conducteur, produisant les\u00a0<strong>paires \u00e9lectron-trou<\/strong>\u00a0.\u00a0Par exemple, l&rsquo;\u00e9paisseur typique du\u00a0<strong>d\u00e9tecteur<\/strong>\u00a0de\u00a0<strong>silicium<\/strong>\u00a0est d&rsquo;environ 300 \u00b5m, de sorte que le nombre de paires \u00e9lectron-trou g\u00e9n\u00e9r\u00e9es par des particules ionisantes minimales (MIP) passant perpendiculairement \u00e0 travers le d\u00e9tecteur est d&rsquo;environ\u00a0<strong>3,2 x 10\u00a0<sup>4<\/sup><\/strong>\u00a0.\u00a0Cette valeur est mineure par rapport au nombre total de porteurs libres en semi-conducteur intrins\u00e8que d&rsquo;une surface de 1 cm\u00a0<sup>2<\/sup>\u00a0et de m\u00eame \u00e9paisseur.\u00a0Notez que, un \u00e9chantillon de germanium pur \u00e0 20 \u00b0 C contient environ 1,26 \u00d7 10\u00a0<sup>21<\/sup>\u00a0atomes, mais contient \u00e9galement 7,5 x 10\u00a0<sup>11<\/sup>\u00e9lectrons libres et 7,5 x 10\u00a0<sup>11<\/sup>\u00a0trous g\u00e9n\u00e9r\u00e9s en permanence par l&rsquo;\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/internal-energy-thermal-energy\/\">\u00e9nergie thermique<\/a>\u00a0.\u00a0Comme on peut le voir, le rapport signal \/ bruit (S \/ N) serait minime.\u00a0L&rsquo;addition de 0,001% de l&rsquo;\u00a0arsenic (impuret\u00e9) fait don un suppl\u00e9ment de\u00a010\u00a0<sup>15<\/sup>\u00a0\u00e9lectrons libres dans le m\u00eame volume et la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique est augment\u00e9e par un facteur de 10 000.\u00a0Dans un mat\u00e9riau dop\u00e9, le rapport signal \/ bruit (S \/ N) serait encore plus petit.\u00a0<strong>Le refroidissement du semi<\/strong>\u00a0&#8211;\u00a0<strong>conducteur<\/strong>\u00a0est un moyen de r\u00e9duire ce rapport.<\/p>\n<p>Une am\u00e9lioration peut \u00eatre obtenue en utilisant une tension de polarisation inverse \u00e0 la jonction PN pour \u00e9puiser le d\u00e9tecteur de porteurs libres, qui est le principe de la plupart des d\u00e9tecteurs de rayonnement en silicium. Dans ce cas, une tension n\u00e9gative est appliqu\u00e9e du c\u00f4t\u00e9 p et positive au second. Les trous dans la r\u00e9gion p sont attir\u00e9s par la jonction vers le contact p et de m\u00eame pour les \u00e9lectrons et le contact n.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l&rsquo;article original en anglais. Pour plus d&rsquo;informations, voir l&rsquo;article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l&rsquo;adresse: translations@nuclear-power.com ou remplissez le formulaire de traduction en ligne. Nous appr\u00e9cions votre aide, nous mettrons \u00e0 jour la traduction le plus rapidement possible. Merci<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Les \u00e9lectrons peuvent atteindre la bande de conduction lorsqu&rsquo;ils sont excit\u00e9s par des rayonnements ionisants (c&rsquo;est-\u00e0-dire qu&rsquo;ils doivent obtenir une \u00e9nergie sup\u00e9rieure \u00e0 Egap).\u00a0Excitation par rayonnement ionisant En g\u00e9n\u00e9ral, les\u00a0semi\u00a0&#8211;\u00a0conducteurs\u00a0sont des mat\u00e9riaux, inorganiques ou organiques, qui ont la capacit\u00e9 de contr\u00f4ler leur conduction en fonction de la structure chimique, de la temp\u00e9rature, de l&rsquo;illumination et &#8230; <a title=\"Qu&rsquo;est-ce que l&rsquo;excitation par rayonnement ionisant &#8211; D\u00e9finition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-lexcitation-par-rayonnement-ionisant-definition\/\" aria-label=\"En savoir plus sur Qu&rsquo;est-ce que l&rsquo;excitation par rayonnement ionisant &#8211; D\u00e9finition\">Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[49],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Qu&#039;est-ce que l&#039;excitation par rayonnement ionisant - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Les \u00e9lectrons peuvent atteindre la bande de conduction, lorsqu&#039;ils sont excit\u00e9s par des rayonnements ionisants (c&#039;est-\u00e0-dire qu&#039;ils doivent obtenir une \u00e9nergie sup\u00e9rieure \u00e0 Egap). 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