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Les semi-conducteurs sont des matériaux qui ne sont pas des conducteurs électriques ou isolants, mais qui agissent entre ces deux fonctions, en fonction des conditions, telles que la température. La possibilité de faire varier les propriétés électriques des semi-conducteurs a révolutionné la conception et les capacités de l'électronique moderne, en créant des dispositifs plus petits et plus rapides. Les propriétés des semi-conducteurs dépendent dans une large mesure des éléments qui les composent.
Les avantages
Les tubes en verre sous vide, qui précédaient les semi-conducteurs, étaient utilisés pour diriger le courant électrique à travers des dispositifs électroniques tels que les radios. Les tubes à vide étaient grands, fragiles et difficiles à manipuler par rapport aux semi-conducteurs, selon FactsonFile.com. Les propriétés électriques des semi-conducteurs ont été observées pour la première fois dans les années 1870 et constituent la base du circuit intégré, également appelé puce informatique. Les puces sont beaucoup plus petites que les tubes à vide et peuvent effectuer beaucoup plus de fonctions en utilisant beaucoup moins d'énergie.
Différents matériaux
Selon la Semiconductor Industry Association, le silicium est l’élément le plus couramment utilisé dans les semi-conducteurs. À l'état pur, le silicium est presque un isolant. Cependant, sa conductivité électrique peut être augmentée par dopage, qui fait référence à l'introduction de petites quantités d'autres matériaux dans le matériau de base afin de créer un type de semi-conducteur différent. La combinaison de différents semi-conducteurs permet de régler soigneusement la direction et le flux des signaux électriques, ce qui est essentiel pour le bon fonctionnement des ordinateurs, des téléviseurs, des radios et autres appareils électroniques.
Types
Un semi-conducteur intrinsèque est un semi-conducteur à l'état pur, comme le silicium élémentaire.Dopar, un semi-conducteur intrinsèque, crée un semi-conducteur extrinsèque aux propriétés différentes. Selon la Fulton School of Engineering, les semi-conducteurs composites ou à bande, constitués de la combinaison de deux matériaux semi-conducteurs purs, tels que le silicium et le germanium, offrent une plus grande variété de propriétés pouvant être adaptées à des besoins spécifiques.
Informations complémentaires
Tout comme un dopage avec des quantités minimes de bore ou de phosphore est utilisé pour créer des modifications intentionnelles dans un semi-conducteur en silicium, la contamination par des impuretés indésirables entraîne des modifications indésirables des propriétés électriques, pouvant être graves. C'est la raison pour laquelle les semi-conducteurs doivent être fabriqués dans des conditions soigneusement contrôlées. Le silicium utilisé pour fabriquer des semi-conducteurs est également spécifiquement cultivé à cette fin, bien que le silicium naturel soit très abondant.