La structure du silicium et du germanium est la même que celle du diamant (cubique
). Chaque atome est lié à 4 voisins placés aux sommets d'un tétraèdre par une liaison covalente : Ces éléments sont « tétravalent ».
La figure 3 correspond à une représentation sur un plan de la structure. Les traits figurent les électrons de valence.
Attention :
La théorie des bandes appliquée aux semi-conducteurs amène à considérer une bande de valence entièrement pleine qui est séparée d'une bande de conduction par une bande interdite distante de l'énergie
.
Si on apporte une énergie thermique ou lumineuse suffisante à un électron, il peut passer de la bande de valence à la bande de conduction avec une probabilité
proportionnelle à :
est l'écart en énergie séparant les deux bandes.
la température absolue.
est la constante de Boltzmann.
Pour
,
Diamant
; Silicium
; Germanium
Remarque :
Dans un semi-conducteur,
est assez faible pour autoriser, à température ambiante, le passage d'un petit nombre d'électrons de la bande de valence vers la bande de conduction.
