Les semi-conducteurs sont des matériaux qui ont la particularité d’avoir une conductivité électrique intermédiaire entre celle des conducteurs et celle des isolants. Ils sont utilisés dans de nombreuses applications électroniques, notamment dans la fabrication de composants tels que les diodes, les transistors et les circuits intégrés.
Les semi-conducteurs sont produits par des entreprises spécialisées dans la fabrication de puces électroniques, telles que Intel, Samsung et TSMC. Le procédé de fabrication des semi-conducteurs est complexe et implique plusieurs étapes, notamment le dépôt de couches minces de matériaux sur une plaque de silicium, la lithographie pour créer des motifs sur la surface de la plaque, et la gravure pour enlever certaines parties de la plaque.
Contrairement au cuivre, qui est un bon conducteur de l’électricité, les semi-conducteurs sont utilisés dans les applications électroniques en raison de leur capacité à contrôler le flux d’électricité. Les semi-conducteurs peuvent être utilisés pour créer des jonctions p-n, qui sont des zones où la concentration de porteurs de charge est différente d’un côté à l’autre de la jonction. Cela permet de créer des diodes, des transistors et d’autres composants électroniques.
Le fonctionnement des semi-conducteurs est basé sur l’effet de la bande interdite. Les semi-conducteurs ont une bande interdite qui sépare la bande de valence, où se trouvent les électrons liés aux atomes, de la bande de conduction, où les électrons peuvent se déplacer librement. En ajoutant des impuretés au semi-conducteur, on peut modifier la bande interdite et ainsi contrôler le flux d’électricité à travers le matériau.
En conclusion, les semi-conducteurs sont des matériaux très importants dans l’industrie électronique en raison de leur capacité à contrôler le flux d’électricité. Ils sont produits par des entreprises spécialisées dans la fabrication de puces électroniques et leur procédé de fabrication est complexe. Contrairement aux conducteurs tels que le cuivre, les semi-conducteurs sont utilisés pour leur capacité à créer des jonctions p-n et à contrôler le flux d’électricité. Leur fonctionnement est basé sur l’effet de la bande interdite et leur utilisation est essentielle pour la fabrication de diodes, de transistors et d’autres composants électroniques.
Dans un semi-conducteur, les charges qui se déplacent sont les électrons et les trous, qui sont tous deux des porteurs de charge. Les électrons sont des charges négatives qui se déplacent vers la direction positive du courant électrique, tandis que les trous sont des charges positives qui se déplacent vers la direction négative du courant électrique. Le déplacement de ces porteurs de charge est contrôlé par des impuretés ajoutées au matériau semi-conducteur, ce qui permet de réguler la conductivité du matériau.
Les semi-conducteurs sont fabriqués dans des usines spécialisées appelées fonderies de semi-conducteurs. Les plus grandes fonderies de semi-conducteurs se trouvent en Asie, notamment à Taïwan, en Corée du Sud et en Chine.
Plusieurs entreprises en France fabriquent des semi-conducteurs, notamment STMicroelectronics, Soitec, NXP Semiconductors et Infineon Technologies.