Composant semi-conducteur

vignette|Aperçu de quelques dispositifs semi-conducteurs encapsulés Un composant semi-conducteur est un composant électronique dont le fonctionnement repose sur les propriétés électroniques d'un matériau semi-conducteur (principalement le silicium, le germanium et l'arséniure de gallium, ainsi que des semi-conducteurs organiques). Sa conductivité se situe entre les conducteurs et les isolants. Les composants semi-conducteurs ont remplacé les tubes à vide dans la plupart des applications. Ils conduisent le courant électrique à l'état solide, plutôt que sous forme d'électrons libres dans le vide (généralement libérés par émission thermoionique) ou d'électrons libres et d'ions dans un gaz ionisé. Les composants semi-conducteurs sont fabriqués à la fois sous forme de dispositifs discrets individuels et de puces de circuits intégrés, qui consistent en deux dispositifs ou plus, dont le nombre peut aller de centaines à des milliards, fabriqués et interconnectés sur une seule tranche de semi-conducteurs (également appelée substrat). Les matériaux semi-conducteurs sont utiles car leur comportement peut être facilement manipulé par l'ajout délibéré d'impuretés, appelé dopage. La conductivité des semi-conducteurs peut être contrôlée par l'introduction d'un champ électrique ou magnétique, par l'exposition à la lumière ou à la chaleur, ou par la déformation mécanique d'une grille de silicium monocristallin dopé, les semi-conducteurs peuvent donc constituer d'excellents capteurs. La conduction du courant dans un semi-conducteur est due aux électrons et aux trous d'électrons mobiles ou "libres", collectivement appelés porteurs de charge. Le dopage d'un semi-conducteur avec une petite proportion d'une impureté atomique, comme le phosphore ou le bore, augmente considérablement le nombre d'électrons ou de trous libres dans le semi-conducteur. Lorsqu'un semi-conducteur dopé contient des trous en excès, il est appelé semi-conducteur de type p (p pour charge électrique positive), lorsqu'il contient des électrons libres en excès, il est appelé semi-conducteur de type n (n pour charge électrique négative).