La théorie des bandes: différence entre conducteur, isolant et semi-conducteurs

Regardez La théorie des bandes: différence entre conducteur, isolant et semi-conducteurs - obiyann sur Dailymotion

Transcript

00:00 Je vais vous présenter le modèle de Bohr,

00:02 modèle qui a été introduit, bah évidemment, par Niels Bohr.

00:04 Dans ce modèle, on a toujours un noyau au centre

00:07 et des électrons qui tournent autour de ce noyau.

00:09 Seulement, ça va pas être comme avec des planètes qui tournent autour du Soleil,

00:12 car chaque orbite va avoir son propre niveau d'énergie.

00:15 Plus on s'éloigne du noyau, et plus le niveau d'énergie sera important.

00:19 Et donc les électrons qui graviteront autour d'un orbite devront être à ce niveau d'énergie.

00:24 Dernière chose à savoir sur le cortège électronique d'un atome,

00:26 il faut que pour qu'il soit stable, sur sa dernière couche électronique,

00:30 on appelle ça la couche de valence,

00:31 il faut qu'il y ait soit 8 électrons, ça c'est la règle de l'octet,

00:35 soit 2 électrons, ça c'est la règle du duet.

00:37 Du duet, pas du duel !

00:43 Donc pour la majorité des éléments, il faut 8 électrons sur la couche de valence.

00:47 Mais la couche de valence, ou la bande de valence, c'est la même chose,

00:50 ne va pas nous permettre de savoir si un élément est conducteur, semi-conducteur ou isolant.

00:55 Ça c'est parce qu'il y a une autre bande, on l'appelle la bande de conduction.

00:58 Chaque élément a une bande de conduction correspondant à un certain niveau d'énergie.

01:02 Par exemple, pour les conducteurs, comme le fer ou le cuivre,

01:05 ils ont une bande de conduction au même niveau d'énergie que la bande de valence.

01:08 Ça veut dire que les électrons de la bande de valence

01:10 peuvent aller dans la bande de conduction sans apport d'énergie.

01:13 C'est ce qu'on appelle un électron libre.

01:15 C'est grâce à ces électrons libres qu'on peut créer un courant électrique.

01:18 Pour le cas d'un isolant, lui, sa bande de valence et sa bande de conduction ne sont pas connectés.

01:23 Il y a un niveau d'énergie très élevé entre les deux.

01:25 Il est donc impossible pour un électron d'aller dans la bande de conduction,

01:28 à moins d'apporter une énergie énorme.

01:31 C'est pour ça que c'est un isolant électrique.

01:33 Et bien pour ce qui nous intéresse, c'est-à-dire les semi-conducteurs,

01:35 il y a bien un écart d'énergie entre la bande de valence et la bande de conduction.

01:39 Mais cet écart est minime, en tout cas moindre que celle d'un isolant.

01:43 Mais si on veut que des électrons libres aillent dans la bande de conduction,

01:46 il va quand même falloir fournir aux électrons de valence un peu d'énergie.

01:49 énergie.

01:50 [Générique de fin]

01:52 [SILENCE]