2.

Électrons périphériques et trous

Les principaux semi-conducteurs sont le silicium, le germanium, le sélénium, l'arséniure de gallium et le séléniure de zinc. L'accroissement de la conductivité en fonction de la température, de la lumière ou des impuretés s'explique par une augmentation du nombre des électrons de conduction, qui transportent le courant électrique. Dans un semi-conducteur pur tel que le silicium, les électrons périphériques d'un atome sont mis en commun avec les atomes voisins pour établir des liaisons covalentes qui assurent la cohésion du cristal. Ces électrons périphériques, dits électrons de valence, ne sont pas libres de transporter le courant électrique. Pour produire des électrons de conduction, on expose à la température ou à la lumière les électrons périphériques, afin de rompre les liaisons covalentes : les électrons sont alors mobiles. Les défauts ainsi créés, appelés « trous » ou « lacunes », participent au flux électrique. On dit que ces trous sont porteurs d'électricité positive. Ces lacunes expliquent l'augmentation de la conductivité électrique des semi-conducteurs avec la température.