Introduction aux semi-conducteurs La jonction PN
Non polarisé : Polarisation directe : Avant de bloquer une jonction PN polarisée en directe il faut évacuer ces charges en excès par rapport à
chapitre 05 jonction pn.pdf
Jonction p-n à l'équilibre Jonction p-n hors-équilibre matériaux identiques ou non de type p et de type n ... La jonction pn polarisée.
Chapitre 1 : La diode à jonction
Figure 6 : Jonction P-N non polarisée à l'équilibre. 7-3- Jonction P-N polarisée. 7-3-1- Polarisation en direct. Lorsqu'une tension positive est appliquée
Les semi-conducteurs - Jonction PN
Les semi-conducteurs - Jonction. PN Polarisation d'une jonction par une fem extérieure. • Polarisation dans le sens inverse ... jonction polarisée est :.
European Journal of Education Studies REPRÉSENTATIONS
jonction PN non polarisée en termes de distribution des porteurs de charge distribution qui régit le principe de fonctionnement de la diode.
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de l'émission des jonctions p-n (NPN) à base silicium polarisées en avalanche. V- 4: EL (V) de la même DEL de GaAs (OP 133) non irradiée
Les composants discrets La jonction PN
Paramètres de base d'une jonction pn;. ? Composantes du courant en polarisation conducteur et non pas par la ... La jonction PN polarisée en direct.
II-1 Etude dune jonction PN abrupte non polarisée à léquilibre
O. Le niveau de Fermi est le même partout dans la jonction p-n. Le courant total est nul. O. O La diffusion des porteurs majoritaires vers les régions de plus
Etude et simulation dune jonction PN Radiale.pdf
1.3.2 La jonction P-N à l'équilibre «non polarisée ». La jonction P-N est dite non polarisée lorsqu'elle est maintenue à une température.
LA-JONCTION-PN.pdf
Dans ce cas la jonction PN est dite polarisée en direct. Il y aura une véritable conduction et la circulation d'un fort courant permettant ainsi d'allumer la
Jonction p-n
IV. La jonction p-n
Caractéristiques de base
A l'équilibre
Zone de charge d'espace
caractéristiques courant-tensionChamp de claquage
Hétérojonction
Chapitre 5
Science et génie des matériaux, Romuald Houdré - 2006 /2007 1Plan du cours
1. Introduction
- Caractéristiques physiques des semiconducteurs - Quels Matériaux pour quel type d'applications2. Propriétés électroniques des semiconducteurs
- Structure de bandes - Statistiques d'occupation des bandes - Propriétés de transport - Processus de recombinaison3. Jonctions et interfaces
- Jonctions métal/semi-conducteurs - Jonction p-n à l'équilibre, Jonction p-n hors-équilibre4. Composants électroniques
- Transistors bipolaires - Transistors à effet de champ - Dispositifs quantiques - Nouveaux matériaux5. Composants optoélectroniques
- Détecteurs - Diodes électroluminescentes - Diodes lasers - Lasers à émission par la surface - Lasers à cascade quantique 1/3 bases1/3 transport1/3 optique 2Circuits microélectroniques
3La jonction p-n
Une jonction p-n correspond à la juxtaposition de deux matériaux identiques ou non de type p et de type n Type nType p VUne jonction p-n est une diode
4La jonction p-n
Applications• Transistors bipolaires
• Diodes électroluminescentes • Diodes laser • Cellules solaires • Détecteurs 5Substrat type n
Fabrication
Pendant la croissance
Si + donneurs
Si + accepteurs
Image SEM d'une jonction p-n
6Fabrication
Par implantation ou diffusion
7Jonction p-n fabrication
8Fabrication
Composant final
9La jonction p-n
Type n Type p 10Diagramme de bande
• A l'équilibreType p
Type n
E V E C Gradients de concentration il existe un courant de diffusion J diff Les impuretés ne sont plus compensées un champ électrique se forme J condLes deux courants sont de signe opposé
11Diagramme de bande
• A l'équilibre 12Diagramme de bande
• A l'équilibre (pas d'excitation externe)Le niveau de Fermi doit être constant
J n n grad V F or grad V F = 0 d'où J n = 0 (idem pour J p J = J dérive + J diffusion = 0Equation générale des courantsIl n'y a pas de courant dans la jonction
Le courant de dérive compense exactement le courant de diffusion 13Zone de charge d'espace
La zone de charge d'espace ou zone de déplétionCharges fixesCharges mobiles
14Diagramme de bande
• A l'équilibre (pas d'excitation externe) Cette barrière de potentiel est la conséquence directe de l'apparition de zones chargées positivement et négativement sous l'effet de la diffusion des porteurs. C'est ce qui conduit à l'équilibreavec (nN D et pN ACalcul de la hauteur de barrière de potentiel
En considérant que toutes les impuretés sont ionisées, nous obtenons (built-in potential) qV bi =E g k B TlnN v N c N A N D qV bi = E G -(E C - E F n - (E F - E V p 15 Zone de char g e d'es p ace ZCEApproximation d'une jonction abrupte
-x p x n N D - N AType pType n
Calcul du champ électrique dans ZCE
Neutralité électrique: x
p N A = x n N DExtension de la ZCE: W = x
p + x n nDp A xxpourNqdxdxxpourNqdxd 00 222216
Zone de charge d'espace
Cas d'une jonction abrupte
-x p xn N D - N AType pType n
-E max E V bi =E(x)dx x p x n =qN A (x+x p )dx x p 0 +qN D (xx n )dx 0x n =qN A x p2 2 +qN D x n2 2 =E max x p 2 +E max x n 2 =1 2 E max WExtension de la zone de charge d'espace
W=2 q N A +N D N A N D V bi 17Exemple: Silicium Type n: N
D =10 18 cm -3 et p=n i2 /N D =10 2 cm -3Type p: N
A =10 16 cm -3 et n=n i2 /N A =10 4 cm -3 N c =2.7x10 19 cm -3 et N v =1.1x10 19 cm -3On trouve:
qV bi = 0.84 eVW = 334 nm
Zone de charge d'espace
0 r 0 =8.85x10 -12 F/m R = 11.9 q = 1.6x10 -19 C E max =5x10 4 V/cm W=2 q N A +N D N A N D V bi qV bi =E g k B TlnN v N c N A N D 18En pratique N
D >>N A d'où et x p = WLa zone de charge d'espace est principalement du côté le moins dopé (333 nm)Zone de charge d'espace
W = x n +x p et x n N D =x p N AD'où
x n = N A /(N D +N Aquotesdbs_dbs1.pdfusesText_1[PDF] jonction pn ppt
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