jonction pn cours

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Les semi-conducteurs

Semi-conducteurs extrinsèques – le dopage Le dopage d’un cristal intrinsèque consiste à substituer des atomes de semi-conducteurs du réseau par des atomes étrangers – Deux cas peuvent se présenter : Des semi-conducteurs de type P Introduction d’atomes trivalents (3 électrons surla trou

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Chapitre 2 : Jonction P-N et diodes

Chapitre 2 : Jonction P-N et diodes 1 Description de la jonction P-N 1 1 Phénomènes physiques à l\'établissement de la jonction (pas de tension de polarisation équilibre thermodynamique) • Il existe un gradient de concentration à la jonction les porteurs majoritaires d\'une région

PDF	Chapitre 5 polarise la jonction (un champ V extérieur est appliqué) Polarisation (directe: V>0 inverse V

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Introduction aux semi-conducteurs La jonction PN

Charge stockée dans une jonction polarisée en direct : I –Matériaux semi-conducteurs Nonpolarisé: Polarisation directe: Avant de bloquer une jonction PN polarisée en directe il faut évacuer ces charges en excès par rapport à la situation d’équilibre ®courant inverse transitoire (cf temps de recouvrement dans la suite du cours)

PDF	Les composants discrets La jonction PN Définition; Paramètres de base d’une jonction pn; Composantes du courant en polarisation directe et inverse; Caractéristique I(V); Approximations en DC; Procédé technologique de réalisation de la jonction pn; Autres variantes de la jonction pn; Applications

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Lecture 9: PN Junctions

PN Junctions: Overview The most important device is a junction between a p-type region and an n-type region When the junction is first formed due to the concentration gradient mobile charges transfer near junction Electrons leave n-type region and holes leave p-type region These mobile carriers become minority carriers in new region (can

Comment calculer la polarisation d'une jonction ?
Pas de polarisation Étude de la ZCE.: Champ électrique et potentiel, potentiel de diffusion (cas d'une jonction abrupte, voir TD1) A la jonction en x = 0 ces deux champs sont égaux donc NA lP = ND lN : de chaque coté la largeur de la ZCE est inversement proportionnelle à la concentration d'impuretés.
Comment bloquer une jonction PN polarisée en directe ?
Avant de bloquer une jonction PN polarisée en directe il faut évacuer ces charges en excès par rapport à la situation d’équilibre ® courant inverse transitoire (cf. temps de recouvrement dans la suite du cours). c. Jonction PN polarisée en inverse. Sous l’effet d’une acquièrent suffisamment chocs. Une réaction en
Quelle est la capacité de jonction à tension appliquée nul le ?
Cj(0) est la capacité de jonction à tension appliquée nul le. 3.2. Le modèle « petits signaux » de PSPICE Le premier terme correspond au courant statique ID* et Ie deuxième terme fait intervenir la conductance dynamique. calculées au point de fonctionnement statique.
Qu'est-ce que la modélisation de la jonction PN aux basses fréquences ?
3.1. MODELES RESISTIFS EN BASSE FREQUENCE La modélisation de la jonction PN aux basses fréquences consiste à établir un schéma électrique équivalent susceptible de décrire le fonctionnement de la jonction vis à vis des signaux appliqués.

Plan de l’exposé La jonction pn

Définition; Paramètres de base d’une jonction pn; Composantes du courant en polarisation directe et inverse; Caractéristique I(V); Approximations en DC; Procédé technologique de réalisation de la jonction pn; Autres variantes de la jonction pn; Applications. staff.univ-batna2.dz

Définition :

On dit qu’il y a jonction dans un cristal semi-conducteur lorsque ce cristal contient un excès de donneurs d’un coté (région N) et un excès d’accepteurs de l’autre coté (région P). On appelle plan de jonction, la frontière entre les deux régions. Remarque La réalisation d’une jonction se fait sur le même substrat semi-conducteur et non pas par la j

cause de:

la diffusion des trous de la région P vers la région N; • la diffusion des électrons de la région N vers la région P. il se crée au voisinage de l’interface une zone dépourvue de porteurs libres appelée zone de charge d’espace (ZCE). staff.univ-batna2.dz

Cette région est constituée des:

Atomes donneurs fixes chargés positivement du coté N Atomes accepteurs fixes chargés négativement du coté P staff.univ-batna2.dz

Les différents profils à l’équilibre

La jonction PN à l’équilibre : Une jonction à l’équilibre vérifie la double condition : Polarisation nulle ; Eclairement nul. staff.univ-batna2.dz

Les profils qui s’établissent

Profil des charges; Profil du champ électrique; Profil du Potentiel; Diagramme des bandes. staff.univ-batna2.dz

Densités de porteurs libres dans chaque région

Les densités de porteurs libres dans chacune des régions sont alors données par: En supposant tous les donneurs et accepteurs ionisés, la charge d'espace dans chacune des régions de la jonction s'écrit: staff.univ-batna2.dz

N.B.:

En raison de la présence, dans la zone de charge d'espace, d'un champ électrique intense, la densité de porteurs libres dans cette région est négligeable. Région n Région p A. Benhaya, Département d'Electronique, U. Batna Les paramètres de la jonctions à l’équilibre Le potentiel de diffusion    N V B N   VT ln  A D  n 2    VT=kT/e La lar

Les capacités de charge d’espace et de diffusion

ainsi que la conductance sont données par (capacité par unité de surface): Le schéma équivalent en polarisation inverse staff.univ-batna2.dz

Les composantes du courant en polarisation inverse

• Courant de diffusion des porteurs minoritaires dû aux électrons de la région P et aux trous de la région N qui arrivent à atteindre la ZCE  2 J dif   e n  DnP  DPn   .min. i   LnPNA LPn N  D  Courant de génération thermique dû aux paires électrons thermiquement dans la ZCE . J Géné   eW ni 2  trous générés Courant de fuite superfici

Caractéristique I(V)

Le fait que la jonction soit passante (passage du courant) dans un sens et non dans l’autre fait de la jonction PN un dispositif redresseur. C’est cette propriété qui est à la base du fonctionnement de la diode à jonction. Les composants discrets La jonction PN staff.univ-batna2.dz

Les différentes approximations en DC

First approximation Second approximation Third approximation Les composants discrets La jonction PN staff.univ-batna2.dz

Il y a plusieurs techniques de préparation de la jonction PN à savoir :

Alliage ; Diffusion thermique ; Epitaxie ; Implantation ionique. staff.univ-batna2.dz

Fonctionnement

Dans la diode tunnel, le dopage des couches P et N est si important que la tension de claquage est égale à zéro volt staff.univ-batna2.dz

Cette diode conduit donc en inverse, mais lors de son utilisation en direct,

l’effet Tunnel se produit donnant à la caractéristique de cette diode une zone où l’augmentation de la tension aux bornes de la diode entraîne une diminution du courant la traversant. Cela correspondant à une Résistance négative staff.univ-batna2.dz

Fonctionnement

Une diode électroluminescente est un dispositif optoélectronique capable d'émettre de la lumière lorsqu'il est parcouru par un courant électrique. Une diode électroluminescente ne laisse passer le courant électrique que dans un seul sens (le sens passant, comme une diode classique, l'inverse étant le sens bloquant) et produit un rayonnement monochr

Jonction PN avec animation: mode directe et inverse

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