Conduction du courant dans les solides

Résumé du document

Dans un atome isolé, les électrons occupent des niveaux d'énergie bien déterminés. Dans les solides les distances inter atomiques sont beaucoup plus faibles, les atomes ne sont plus considérés comme étant isolés, il en résulte des interactions qui se traduisent par une dégénérescence des niveaux d'énergie (multiplication des niveaux d'énergie).

Soit une chaîne de N atomes identiques initialement éloignés les uns des autres : ils vont, lors de la constitution du cristal, interagir entre eux ce qui va entraîner une modification des niveaux d'énergie. Autour d'un niveau d'énergie initial se forment N niveaux d'énergie voisins. Ils sont souvent proches ce qui nous permettra de parler de continuum d'énergie autour de l'énergie initiale ou encore de bande d'énergie.
On dit que les niveaux d'énergie dans les bandes sont permis ou possibles (aux électrons) tandis que les niveaux d'énergie entre les bandes ne sont pas permis ou interdits.

Extraits

[...] En arrivant sur l'élément piézo-électrique, elles provoquent une déformation de ce dernier et donc l'apparition de charges à sa surface. Après traitement de ces différents signaux par dispositifs électroniques et informatiques, on obtient une image en niveaux de gris de l'organe en temps réel. Comment émet-on des ultrasons ? Céramiques piézoélectriques qui se déforment sous l'action d'un champ électrique dont on alterne la polarité. Inversement, elles fournissent un signal électrique en recevant des vibrations mécaniques. On applique un gel à base d'eau pour éviter la réflexion par la peau. [...]

[...] Semi-conducteurs intrinsèques Semi-conducteurs purs sans défaut de structure. Certains électrons de valence sont excités thermiquement. Si l'énergie gagnée est supérieure à Wi (énergie intrinsèque d'activation), l'électron quitte sa position de liaison et se retrouve dans un état quasi libre dans le cristal laissant derrière lui un site vide : c'est un trou. Poly : planches page diapo 2D Ce trou peut attirer un électron de valence d'une liaison proche qui en quittant son site fait apparaître un trou. La rupture d'une liaison fait apparaître deux porteurs : un négatif et un positif : c'est la paire électron-trou. [...]

[...] Moment dipolaire par unité de volume : Unité : C / m2 n = nombre de molécules par unité de volume μmoy = composante de chaque moment dipolaire dans la direction du champ. Si le milieu est constitué de molécules apolaires : P = n . α . ε E = Pi polarisation induite. Ou P = χ . ε E χ = susceptibilité du diélectrique, nombre sans dimension qui décrit la réponse du diélectrique au champ E. n = nombre de molécules par unité de volume. Remarque : la polarisation induite est due à la fois à l'effet de E sur le cortège électronique et sur les noyaux. [...]

[...] deux charges +δ et distantes de d. On caractérise alors ce dipôle électrique par son vecteur moment dipolaire orienté du moins vers le + et de norme μ = δ.d Unité du système international : C.m Unité usuelle : 1 debye : 1 D = -30 C.m Moment dipolaire induit : sous l'effet d'un champ électrique (créée par le voisinage d'un ion, d'une molécule, le nuage électronique d'un ion ou d'une molécule peut se déformer temporairement. Il apparaît donc un moment dipolaire dit induit μi qui dépend du champ électrique E appliqué et de la nature du nuage déformé. [...]

[...] La jonction p-n a. Non polarisée Région d'un semi-conducteur où la conductivité passe du type p au type n. Une telle jonction est aussi appelée diode. De part et d'autre de la jonction les porteurs majoritaires (électrons et trous) s'attirent et se recombinent. Leur charge s'annulant, il y a raréfaction des porteurs donc forte diminution de la conductibilité dans cette zone. Entre les deux zones de polarité contraire s'établit une différence de potentiel. Cette différence de potentiel s'oppose au passage des porteurs majoritaires seuls les porteurs minoritaires pourront l traverser. [...]