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Chapitre 4 : Structure electronique des solides : metaux et oxydes
FlG. 4.25 - Les dioxydes de structure rutile de la colonne 14 passent d'un etat
isolant pour le dioxyde de germanium, a un etat metallique pour le dioxyde de
plomb.
les dioxydes puisque CO 2 est gazeux dans les conditions normales,
SiO 2 est isolant, tandis que GeO 2 et SnO 2 sont semi-conducteurs et
PbO 2 metallique. Le quartz SiO 2 a une structure cristalline ou le
silicium possede un environnement tetraedrique. Les liaisons
sont fortement covalentes et Ton pourrait imaginer une structure
de bande faisant intervenir les quatre orbitales hybrides (s-p) de Si
interagissant avec les orbitales des deux oxygenes. Ce schema conduit
a un diagramme de bande d'un isolant.
Les trois derniers oxydes, GeO 2 , SnO 2 et PbO 2 , possedent la structure
rutile et ont pour structure electronique (n-l)d
10 ns
2 np
2 , si bien que leur
structure de bande est (<7 s )
4 ((7p)
8 (7rp
4 (t 2 g)
6 (e g )
4 (cF s *)
0 . Ces trois dioxydes
devraient etre isolants. Si GeO 2 est isolant, SnO 2 est semi-conducteur,
avec un gap de 3 eV, ce qui represente 1'ecart energetique entre e g et o*.
Par contre, dans PbO 2 , il y a recouvrement des bandes e g et o* avec
formation d'une bande unique large. PbO 2 est conducteur. Oh peut schematiser 1'evolution de ces oxydes sur la figure 4.25.
3 Trioxydes MO 3 de structure ReO 3
Les trioxydes MO 3 , ou M = Mo, W, Re, ont une structure dans laquelle les cations ont un environnement octaedrique (cf. chapitre 2) et
1'oxygene une coordination 2, formant ainsi des liaisons a par ses
Chapitre 4 : Structure electronique des solides : metaux et oxydes
FlG. 4.25 - Les dioxydes de structure rutile de la colonne 14 passent d'un etat
isolant pour le dioxyde de germanium, a un etat metallique pour le dioxyde de
plomb.
les dioxydes puisque CO 2 est gazeux dans les conditions normales,
SiO 2 est isolant, tandis que GeO 2 et SnO 2 sont semi-conducteurs et
PbO 2 metallique. Le quartz SiO 2 a une structure cristalline ou le
silicium possede un environnement tetraedrique. Les liaisons
sont fortement covalentes et Ton pourrait imaginer une structure
de bande faisant intervenir les quatre orbitales hybrides (s-p) de Si
interagissant avec les orbitales des deux oxygenes. Ce schema conduit
a un diagramme de bande d'un isolant.
Les trois derniers oxydes, GeO 2 , SnO 2 et PbO 2 , possedent la structure
rutile et ont pour structure electronique (n-l)d
10 ns
2 np
2 , si bien que leur
structure de bande est (<7 s )
4 ((7p)
8 (7rp
4 (t 2 g)
6 (e g )
4 (cF s *)
0 . Ces trois dioxydes
devraient etre isolants. Si GeO 2 est isolant, SnO 2 est semi-conducteur,
avec un gap de 3 eV, ce qui represente 1'ecart energetique entre e g et o*.
Par contre, dans PbO 2 , il y a recouvrement des bandes e g et o* avec
formation d'une bande unique large. PbO 2 est conducteur. Oh peut schematiser 1'evolution de ces oxydes sur la figure 4.25.
3 Trioxydes MO 3 de structure ReO 3
Les trioxydes MO 3 , ou M = Mo, W, Re, ont une structure dans laquelle les cations ont un environnement octaedrique (cf. chapitre 2) et
1'oxygene une coordination 2, formant ainsi des liaisons a par ses