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Chapitre 8 : Substitutions dans les solides. Dopage
est largement inferieure a la concentration de 1'element dopant. Ces
impuretes peuvent etre homovalentes, c'est-a-dire de meme valence que
les atomes du cristal qu'elles viennent remplacer, ou heterovalentes, si
elles sont de valence differente.
L'adjonction d'elements etrangers est appliquee involontairement
depuis des siecles. C'est le cas du carbone dans le fer, ou les atomes de
carbone vont occuper les sites tetraedriques du reseau cubique du fer.
C'est a 1'occasion de la reduction des oxydes de fer par le charbon, et
initialement par le charbon de bois, que le carbone s'est trouve incorpore :
Par la suite, c'est le traitement par le monoxyde de carbone, puis par
le methane, qui a joue ce role :
De maniere generale, 1'adjonction, en quantite non negligeable
(>0,5 %), d'elements etrangers a un cristal qui sera le reseau hote, a
plusieurs consequences importantes :
- modification des proprietes structurales ;
- modification des proprietes mecaniques ;
- modification des proprietes de conduction electrique (ionique et/ou
electronique).
L'introduction de ces elements etrangers peut se faire sur :
- des sites normaux du cristal. II y a substitution d'atomes du cristal
hote par ceux de 1'element dopant. C'est le type de substitution le
plus courant;
- des sites normalement inoccupes. C'est le cas du carbone allant
occuper des sites interstitiels dans le fer ;
- des sites inoccupes dans la structure hote, mais occupes dans
d'autres structures, comme pour les bronzes de tungstene ou de
molybdene ou des alcalins vont se placer sur les sites A de la structure perovskite, inoccupes dans les trioxydes.
Dans les deux derniers cas, il y a addition d'elements etrangers au
cristal initial. Par la suite, nous ne nous interesserons qu'a la substitution par des elements ayant memes proprietes chimiques, visant a modifier les proprietes du reseau hote.
Chapitre 8 : Substitutions dans les solides. Dopage
est largement inferieure a la concentration de 1'element dopant. Ces
impuretes peuvent etre homovalentes, c'est-a-dire de meme valence que
les atomes du cristal qu'elles viennent remplacer, ou heterovalentes, si
elles sont de valence differente.
L'adjonction d'elements etrangers est appliquee involontairement
depuis des siecles. C'est le cas du carbone dans le fer, ou les atomes de
carbone vont occuper les sites tetraedriques du reseau cubique du fer.
C'est a 1'occasion de la reduction des oxydes de fer par le charbon, et
initialement par le charbon de bois, que le carbone s'est trouve incorpore :
Par la suite, c'est le traitement par le monoxyde de carbone, puis par
le methane, qui a joue ce role :
De maniere generale, 1'adjonction, en quantite non negligeable
(>0,5 %), d'elements etrangers a un cristal qui sera le reseau hote, a
plusieurs consequences importantes :
- modification des proprietes structurales ;
- modification des proprietes mecaniques ;
- modification des proprietes de conduction electrique (ionique et/ou
electronique).
L'introduction de ces elements etrangers peut se faire sur :
- des sites normaux du cristal. II y a substitution d'atomes du cristal
hote par ceux de 1'element dopant. C'est le type de substitution le
plus courant;
- des sites normalement inoccupes. C'est le cas du carbone allant
occuper des sites interstitiels dans le fer ;
- des sites inoccupes dans la structure hote, mais occupes dans
d'autres structures, comme pour les bronzes de tungstene ou de
molybdene ou des alcalins vont se placer sur les sites A de la structure perovskite, inoccupes dans les trioxydes.
Dans les deux derniers cas, il y a addition d'elements etrangers au
cristal initial. Par la suite, nous ne nous interesserons qu'a la substitution par des elements ayant memes proprietes chimiques, visant a modifier les proprietes du reseau hote.