La conduction : au cœur de la matière

Magazine
Marque
Open Silicium
Numéro
6
Mois de parution
mars 2013
Domaines


Résumé

Pour bien comprendre ce qu'il se passe lors de la conduction (ou non conduction) d'un matériau, rien ne vaut un petit voyage vers l'infiniment petit... Nous allons donc revenir ensemble sur quelques points fondamentaux de chimie physique, pour expliciter le phénomène de (semi)conduction.


1. Le modèle de l'atome (version courte)

Selon le modèle de Rutherford, chaque atome se compose d'un noyau et de plusieurs électrons (ou un seul dans le cas de l'atome d'hydrogène).

Le noyau est chargé positivement et constitue presque toute la masse de l'atome ; il contient N neutrons et Z protons, deux types de particules que l'on désigne également par le terme nucléons. Le nombre Z désigne le numéro atomique et la somme Z+N représente le nombre de masse de l'atome (noté A).

Chaque élément du tableau périodique est donc défini par sa masse atomique et le nombre de ses nucléons, ainsi noté :

 

notation_element

 

Les électrons, chargés négativement, gravitent autour du noyau. Ils évoluent dans un espace extrêmement large relativement à la taille du noyau. En effet, le rayon de la sphère virtuelle dans laquelle évoluent les électrons est de l'ordre de 0,05 à 0,1 nm ; le rayon des noyaux est environ 10000 fois plus petit !

Protons et électrons ont...

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