Semi-conducteur

Un semi-conducteur est une substance, généralement un élément ou composé chimique solide, qui peut être conducteur d'électricité sous certaines conditions seulement, ce qui en fait un excellent moyen de contrôle du courant électrique. Sa conductance varie en fonction du courant ou de la tension appliqués à une électrode de contrôle, ou de l'intensité de l'irradiation par infrarouge (IR), lumière visible, ultraviolet (UV) ou rayons X.

Les propriétés spécifiques d'un semi-conducteur dépendent des impuretés ou des dopants qui y sont introduits. Un semi-conducteur de type N transporte le courant en produisant des électrons négativement chargés, ce qui s'apparente au transport du courant par câble. Un semi-conducteur de type P transporte le courant en créant des trous, autrement dit un déficit d'électron. Un trou a une charge électrique positive, égale et opposée à la charge d'un électron. Dans un matériau semi-conducteur, les trous et les électrons se déplacent en sens inverse.

Les éléments semi-conducteurs sont l'antimoine, l'arsenic, le bore, le carbone, le germanium, le sélénium, le silicium, le soufre et le tellure. Sans conteste le plus connu, le silicium entre dans la composition de la plupart des circuits intégrés. Les composés semi-conducteurs courants sont l'arséniure de gallium, l'antimoniure d'indium et les oxydes de la plupart des métaux. Parmi ceux-ci, l'arséniure de gallium (GaAs) est largement utilisé dans les amplificateurs de signaux faibles, à faible bruit et à gain élevé.

Un dispositif à semi-conducteur peut assurer la fonction d'un tube sous vide faisant plusieurs centaines de fois son volume. Un seul circuit intégré, comme une puce de microprocesseur, peut ainsi remplacer un assemblage de tubes sous vide qui occuperait un immeuble entier et nécessiterait sa propre centrale électrique.