Semi-conducteur à large bande

Un semi-conducteur à large bande est un semi-conducteur dont la largeur de la bande interdite, entre la bande de valence et la bande de conduction, est significativement plus importante que celle du silicium.



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Un semi-conducteur à large bande est un semi-conducteur dont la largeur de la bande interdite, entre la bande de valence et la bande de conduction, est significativement plus importante que celle du silicium. Le seuil exact dépend du domaine d'utilisation.

Motivation

Commercialement, du fait de ses caractéristiques et de son abondance, le silicium est le semi-conducteur le plus utilisé. Les composants électroniques basés sur le silicium peuvent cependant présenter des limites fonctionnelles. Surtout, l'électronique de puissance utilise certains semi-conducteurs à large bande dans le cadre d'utilisations à haute température et plus grande puissance.

Les semi-conducteurs à large bande interviennent aussi dans le développement de l'optoélectronique, ayant la possibilité de créer de la lumière dans toute la gamme du spectre visible.

Principaux matériaux

La plupart des semi-conducteurs à large bande sont des alliages III-V et II-VI. Les seuls matéraux du groupe IV sont le diamant et le carbure de silicium.

Parmi les principaux semi-conducteurs à large bande qui font l'objet de recherches aujourd'hui, il est envisageable de citer :

Le tableau suivant résume certaines de leur caractéristiques (à 300 K ; la majorité de ces valeurs sont approximatives et fluctuent avec les sources)  :

Semi-conducteur Bande interdite
(eV)
Champ électrique max.
(MV/m)
Conductivité thermique
(W. m-1. K-1)
Si 1, 1 20 150
4H-SiC 3, 3 250 370
6H-SiC 2, 9 250 490
GaN 3, 5 300 130
C 5, 4 560 2 000

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