Mi conducteur, mi isolant : le semi-conducteur

Les semi-conducteurs sont utilisés dans de nombreux objets électroniques du quotidien !
Capteurs CCD des appreils photos, Cellules photovoltaïques des panneaux solaires, et tous les ordinateurs.. etc

images : wikipedia

Alors qu'est-ce qu'un semi-conducteur ?

C'est avant tout un isolant. Il ne laisse pas passer le courant... en temps normal.

Par contre, si on fournit l'énergie nécessaire au matériau, il peut devenir conducteur !
On explique ce phénomène grâce à la théorie des bandes :


A gauche, un métal. Les électrons peuvent passer spontanément dans la bande dite de conduction : on les appelle les électrons libres.

A droite, un isolant. Il y a un tel écart entre les deux bandes qu'il est impossible que les électrons conduisent le courant : ils restent autour de leur noyau.

Au milieu, un semi-conducteur. L'espace entre les 2 bandes est petit (on l'appelle GAP en anglais)
Ainsi, si on excite un peu le matériau, en le chauffant, ou à l'aide de lumière par exemple, il devient conducteur : c'est un semi-conducteur.

Les semi-conducteurs sont indispensables aujourd'hui car ils sont la "matière première" de l'électronique.