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Domain :
Science
Sub-domain :
Science
Section :
Technique
Option :
Electricité
Course :
Electronique
Class :
5th

Author :
Muzey Makala
Reference :
livre, cours d’électronique

Matériel didactique :
carte Ă©lectronique
Didactic material :
A la fin de la leçon, l’élève doit savoir distinguer les conducteurs aux semi-conducteurs.

Initial activity

Rappel

Un conducteur est tout corps ou substance qui conduit du courant électrique. On appelle semi-conducteur toute structure qui se comporte comme conducteur et au même moment comme isolant. L’électronique est l’électricité de la très basse tension.

Motivation

Nous allons étudier les comportements de semi-conducteurs et leur utilité en électronique.

Annonce du sujet

Nous verrons la notion sur les semi-conducteurs.

Main activity

Avec ce cours d’électroniques nous allons étudier les comportements des plusieurs composants c’est-à-dire l’étude de ses caractéristiques et ses domaines d’emplois sur un circuit électronique.

L’électronique et ses composants leur étude et leur fonctionnement sont basés sur la notion de la chimie précisément  sur les notions d’électrons et l’ionisation.

 Les semi-conducteurs

Définition

Ce sont des corps qui ne répondent pas totalement à la conduction et ils se comportent comme des conducteurs et tout comme des isolants.

Un semi-conducteur est constitué par un réseau cristallin des matériaux très purs.

On utilise soit des éléments du tableau périodique possédant chacun 4 électrons de valence, 3 et 5 électrons de valence. Les atomes sont liés entre eux par des liaisons covalentes.

Ces liaisons sont robustes, ce qui fait que pour arracher des électrons des atomes, il faut fournir une énergie assez importante.

Ex : liaisons dans un cristal de silicium

 Sortes de semi-conducteurs utilisés en électronique

Les trois principaux semi-conducteurs utilisés en électronique sont :

  • Le silicium (Si) : c’est un matériau le plus utilisé en électronique actuellement pour la fabrication des composants électroniques.
  • L’asermium et gallium (Ac,Ga) : ils sont dans la fabrication des composants électroniques, et permettent aussi de fabriquer des composants plus rapide que ceux au silicium, ces applications sont cependant relativement rares.

 Caractéristiques de semi-conducteurs

Comme les semi-conducteurs sont les matériaux dont la résistivité électrique est intermédiaire entre les isolants et les conducteurs, elles peuvent varier sous l’influence des facteurs tels que :

  • La température
  • L’éclairage
  • Le champ électrique etc…

L’agitation thermique fait que certains électrons quittent leurs liaisons et deviennent des électrons libres. Ils créent alors un trou qui demande qu’à être retouché par un autre électron libre, surtout si on applique un champ électrique sur le cristal,  électrons et trous se déplacent au sens inverse engendrant ainsi un courant électrique.

Contrairement à ce qui se passe dans les conducteurs, la résistivité des semi-conducteurs est élevée, plus le nombre des trous et électrons libres augmentent, et plus le courant produit est intense quand on branche un générateur sur le cristal

 Semi-conducteur extrinsèque et intrinsèque

Les semi-conducteurs intrinsèques : sont des semi-conducteurs sans défauts ou impuretés.

Les S.C extrinsèque : sont ceux qui n’ont pas une grande utilité en tant que telle, ils servent de base aux S.C dopés : on y rajoute des impuretés pour modifier leur comportement. Il existe deux types de semi-conducteurs et extrinsèque au type P et N

 Quelques composants qui répondent à la notion de SC

Nous citons :

La diode

                

Le transistor

           

Le thyristor

                   

Synthesis

Cfr. Activité principale