Formation de bandes dans les semi-conducteurs: compréhension de l'arséniure de silicium et de gallium

Cette séance de cours traite de la formation de bandes dans les semi-conducteurs, en se concentrant sur le silicium et l'arséniure de gallium. Il commence par expliquer comment les atomes avec un nombre variable d'électrons disponibles peuvent former des structures unidimensionnelles, bidimensionnelles et tridimensionnelles. L'instructeur décrit la structure électronique du silicium, en soulignant ses quatre électrons de valence et la configuration de liaison tétraédrique qui permet des liaisons covalentes avec des atomes adjacents. La séance de cours couvre également les caractéristiques des semi-conducteurs III-V, tels que l'arséniure de gallium, et leurs propriétés électroniques. La structure cristalline est examinée, y compris le concept de cellules unitaires et les indices de Miller, qui sont essentiels pour comprendre les plans cristallins. L'instructeur explique comment l'arrangement des atomes conduit à la formation de bandes de valence et de conduction, ainsi que l'écart de bande interdite. La séance de cours se termine par une discussion sur les implications de ces concepts pour le comportement des électrons et des phonons dans les matériaux cristallins, soulignant l'importance de la théorie des bandes dans la physique des semi-conducteurs.