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Concept
Hétérojonction
Résumé
Une hétérojonction est une jonction entre deux semi-conducteurs dont les bandes interdites (gap, en langue anglaise) sont différentes. Les hétérojonctions ont une importance considérable en physique des semi-conducteurs et en optique.
Une hétérojonction est une jonction formée par deux semi-conducteurs différents ou par un métal et un semi-conducteur.
Quand les deux semi-conducteurs ont le même type de conductivité, on parle d'hétérojonction isotype. Lorsque le type de conductivité diffère, on parle d'hétérojonction anisotype. C'est ce dernier type d'hétérojonction qui présente davantage d'intérêt.
En 1951, William Shockley a proposé d'utiliser une hétérojonction abrupte comme injecteur base-émetteur efficace dans un transistor bipolaire. La même année, Gubanov a publié un article théorique sur les hétérojonctions. Depuis, les hétérojonctions ont été largement étudiées, et de nombreuses applications (existant bien souvent avec des homojonctions) ont pu être améliorées ou être opérationnelles à température ambiante.
On citera notamment des diodes électroluminescentes, des lasers, des photodétecteurs, des cellules solaires, etc.
Soit un semi-conducteur et un semi-conducteur , on a alors une différence entre les deux gaps des matériaux qui est non nulle. On note :
Cette différence de gaps se répartit alors en deux discontinuités : la discontinuité de bande de valence () et la discontinuité de bande de conduction () de sorte que :
L'hétérojonction (qui est compatible avec d'autres technologies électroniques) est à la base de plusieurs technologies :
télécommunications longue distance ;
lecteurs CD ou DVD ;
Appareil photo numérique ;
production de composants à semi-conducteurs (lasers, diodes, récepteurs) à bas prix et/ou plus performants que leurs équivalents à homojonctions.
Photovoltaïque : L'hétérojonction pourrait beaucoup améliorer et faciliter la fabrication de certains types de cellules photovoltaïques.
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