Formation de bandes dans les semi-conducteurs: états énergétiques et stabilité

Cette séance de cours traite de la formation des bandes d'énergie dans les semi-conducteurs, en se concentrant sur le comportement des atomes et des molécules dans les structures cristallines. L'instructeur commence par examiner un atome avec trois électrons à travers deux niveaux d'énergie, illustrant comment dessiner le diagramme d'énergie pour une cellule contenant deux de ces atomes. Les concepts d'états de liaison et d'anti-liaison sont introduits, expliquant comment ces états influencent la stabilité de molécules comme H2 et Li2. La séance de cours explore en outre la formation de bandes dans le silicium, détaillant comment les liaisons covalentes créent une structure de bande. L'instructeur explique l'importance des bandes de valence et de conduction, en mettant l'accent sur le rôle de la température dans les transitions électroniques. La discussion comprend la nature métallique du lithium et du béryllium, soulignant comment leurs états d'énergie conduisent à la liaison métallique. La séance de cours se termine par un aperçu complet de la façon dont ces principes s'appliquent à divers matériaux semi-conducteurs, fournissant une compréhension fondamentale de leurs propriétés et comportements électroniques en physique à l'état solide.