{"id":15547,"date":"2020-01-10T04:40:49","date_gmt":"2020-01-10T04:40:49","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/quest-ce-que-le-germanium-comme-semi-conducteur-proprietes-definition\/"},"modified":"2020-07-13T10:33:26","modified_gmt":"2020-07-13T10:33:26","slug":"quest-ce-que-le-germanium-comme-semi-conducteur-proprietes-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/fr\/quest-ce-que-le-germanium-comme-semi-conducteur-proprietes-definition\/","title":{"rendered":"Qu’est-ce que le germanium comme semi-conducteur – Propri\u00e9t\u00e9s – D\u00e9finition"},"content":{"rendered":"
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Le germanium pur est un semi-conducteur d’aspect similaire au silicium \u00e9l\u00e9mentaire.\u00a0Le germanium est largement utilis\u00e9 pour la spectroscopie des rayons gamma.\u00a0Dosim\u00e9trie des rayonnements<\/div>\n<\/div>\n
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\"D\u00e9tecteur<\/a>
D\u00e9tecteur HPGe avec cryostat LN2 Source: canberra.com<\/figcaption><\/figure>\n

En g\u00e9n\u00e9ral, les\u00a0semi<\/strong>\u00a0–\u00a0conducteurs<\/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’illumination et de la pr\u00e9sence de dopants.\u00a0Le nom\u00a0semi-conducteur<\/strong>\u00a0vient du fait que ces mat\u00e9riaux ont une\u00a0conductivit\u00e9 \u00e9lectrique<\/strong>\u00a0entre celle d’un m\u00e9tal, comme le cuivre, l’or, etc. et un isolant, comme le verre.\u00a0Ils ont un\u00a0\u00e9cart \u00e9nerg\u00e9tique<\/strong>\u00a0inf\u00e9rieur \u00e0 4eV (environ 1eV).\u00a0En physique du solide, cet intervalle d’\u00e9nergie ou bande interdite est une plage d’\u00e9nergie entre la\u00a0bande de valence et la bande de conduction<\/a>o\u00f9 les \u00e9tats \u00e9lectroniques sont interdits.\u00a0Contrairement aux conducteurs, les \u00e9lectrons d’un semi-conducteur doivent obtenir de l’\u00e9nergie (par exemple \u00e0 partir de rayonnements ionisants) pour traverser la bande interdite et atteindre la bande de conduction.\u00a0Les propri\u00e9t\u00e9s des semi<\/strong><\/a>\u00a0–\u00a0conducteurs<\/strong><\/a>\u00a0sont d\u00e9termin\u00e9es par l’\u00e9cart d’\u00e9nergie entre les bandes de valence et de conduction.<\/p>\n

Le germanium comme semi-conducteur<\/h2>\n
\"Germanium<\/a>
12 grammes de germanium polycristallin.\u00a0Source: wikipedia.org Licence: CC BY 3.0<\/figcaption><\/figure>\n

Le germanium<\/strong>\u00a0est un \u00e9l\u00e9ment chimique de\u00a0num\u00e9ro atomique\u00a0<\/a>32,<\/strong>\u00a0ce qui signifie qu’il y a 32 protons et 32 \u200b\u200b\u00e9lectrons dans la structure atomique.\u00a0Le\u00a0symbole chimique<\/strong>\u00a0du germanium est\u00a0Ge<\/strong>\u00a0.\u00a0Le germanium est un m\u00e9tallo\u00efde lustr\u00e9, dur, blanc gris\u00e2tre dans le groupe du carbone, chimiquement similaire \u00e0 son groupe voisin de l’\u00e9tain et du silicium.\u00a0Le germanium pur est un semi-conducteur d’aspect similaire au silicium \u00e9l\u00e9mentaire.\u00a0Le germanium est largement utilis\u00e9 pour\u00a0la spectroscopie des rayons gamma<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0En spectroscopie gamma, le germanium est pr\u00e9f\u00e9r\u00e9 en raison de son num\u00e9ro atomique beaucoup plus \u00e9lev\u00e9 que le silicium et qui augmente la probabilit\u00e9 d’interaction des rayons gamma.\u00a0Le germanium est plus utilis\u00e9 que le silicium pour la d\u00e9tection des radiations car l’\u00e9nergie moyenne n\u00e9cessaire pour cr\u00e9er unla paire \u00e9lectron-trou<\/a>\u00a0est de 3,6 eV pour le silicium et de 2,9 eV pour le germanium, ce qui offre \u00e0 ce dernier une meilleure r\u00e9solution en \u00e9nergie.\u00a0En revanche, le germanium a une petite \u00e9nergie de bande interdite (E\u00a0gap<\/sub>\u00a0= 0,67 eV), ce qui n\u00e9cessite de faire fonctionner le d\u00e9tecteur \u00e0 des temp\u00e9ratures cryog\u00e9niques.<\/p>\n

D\u00e9tecteurs \u00e0 semi-conducteurs \u00e0 base de germanium<\/h2>\n
\"Spectre<\/a>
Figure: L\u00e9gende: Comparaison des spectres NaI (Tl) et HPGe pour le cobalt-60.\u00a0Source: Radioisotopes et m\u00e9thodologie de rayonnement I, II.\u00a0Soo Hyun Byun, notes de cours.\u00a0Universit\u00e9 McMaster, Canada.<\/figcaption><\/figure>\n

Les d\u00e9tecteurs \u00e0 semi-conducteurs \u00e0 base de germanium<\/strong>\u00a0sont les plus couramment utilis\u00e9s lorsqu’une\u00a0tr\u00e8s bonne r\u00e9solution \u00e9nerg\u00e9tique<\/strong>\u00a0est requise, en particulier pour\u00a0la spectroscopie gamma<\/strong><\/a>, ainsi que la spectroscopie aux rayons X.\u00a0En spectroscopie gamma, le germanium est pr\u00e9f\u00e9r\u00e9 en raison de son num\u00e9ro atomique beaucoup plus \u00e9lev\u00e9 que le silicium et qui augmente la probabilit\u00e9 d’interaction des rayons gamma.\u00a0De plus, le germanium a une \u00e9nergie moyenne inf\u00e9rieure n\u00e9cessaire pour cr\u00e9er une paire \u00e9lectron-trou, qui est de 3,6 eV pour le silicium et de 2,9 eV pour le germanium.\u00a0Cela donne \u00e9galement \u00e0 ce dernier une meilleure r\u00e9solution en \u00e9nergie.\u00a0Un semi-conducteur en germanium grand, propre et presque parfait est id\u00e9al comme compteur pour la radioactivit\u00e9.\u00a0Cependant, il est difficile et co\u00fbteux de fabriquer de gros cristaux avec une puret\u00e9 suffisante.\u00a0Alors que les d\u00e9tecteurs \u00e0 base de silicium ne peuvent pas \u00eatre plus \u00e9pais que quelques millim\u00e8tres, le germanium peut avoir une \u00e9paisseur sensible et \u00e9puis\u00e9e de quelques centim\u00e8tres, et peut donc \u00eatre utilis\u00e9 comme\u00a0d\u00e9tecteur d’absorption totale<\/strong>\u00a0pour les rayons gamma jusqu’\u00e0 quelques MeV.<\/p>\n

En revanche, pour atteindre une efficacit\u00e9 maximale, les d\u00e9tecteurs doivent fonctionner aux tr\u00e8s basses temp\u00e9ratures de l’azote liquide (-196 \u00b0 C), car \u00e0 temp\u00e9rature ambiante le bruit provoqu\u00e9 par l’excitation thermique est tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9.<\/p>\n

\u00c9tant donn\u00e9 que les d\u00e9tecteurs au germanium produisent la r\u00e9solution la plus \u00e9lev\u00e9e actuellement disponible, ils sont utilis\u00e9s pour mesurer le rayonnement dans une vari\u00e9t\u00e9 d’applications, y compris la surveillance du personnel et de l’environnement pour la contamination radioactive, les applications m\u00e9dicales, les tests radiom\u00e9triques, la s\u00e9curit\u00e9 nucl\u00e9aire et la s\u00e9curit\u00e9 des centrales nucl\u00e9aires.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Cet article est bas\u00e9 sur la traduction automatique de l’article original en anglais. Pour plus d’informations, voir l’article en anglais. Pouvez vous nous aider Si vous souhaitez corriger la traduction, envoyez-la \u00e0 l’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<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Le germanium pur est un semi-conducteur d’aspect similaire au silicium \u00e9l\u00e9mentaire.\u00a0Le germanium est largement utilis\u00e9 pour la spectroscopie des rayons gamma.\u00a0Dosim\u00e9trie des rayonnements D\u00e9tecteur HPGe avec cryostat LN2 Source: canberra.com En g\u00e9n\u00e9ral, les\u00a0semi\u00a0–\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, … 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":"\nQu'est-ce que le germanium comme semi-conducteur - Propri\u00e9t\u00e9s - D\u00e9finition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Le germanium pur est un semi-conducteur d'aspect similaire au silicium \u00e9l\u00e9mentaire. 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