Jonction PN polarisée
Définition de la diode à jonction PN
Une diode à jonction PN est définie comme un dispositif semi-conducteur qui permet le passage du courant dans un sens sous polarisation directe et bloque le courant en polarisation inverse.
Polarisation directe
En polarisation directe, la région de type p est connectée au terminal positif et la région de type n au terminal négatif, réduisant la couche de déplétion et permettant le passage du courant.
Polarisation inverse
En polarisation inverse, la région de type p est connectée au terminal négatif et la région de type n au terminal positif, augmentant la couche de déplétion et empêchant le passage du courant.
Comportement du courant
En polarisation directe, le courant circule facilement une fois la couche de déplétion réduite. En polarisation inverse, seul un courant minimal circule dû aux porteurs minoritaires.
Conditions de rupture
Une tension inverse élevée peut provoquer des ruptures (Zener ou avalanche), entraînant une augmentation soudaine du courant, ce qui est crucial pour comprendre les limites de fonctionnement de la diode.
Caractéristiques V-I d'une jonction PN
En polarisation directe, la zone de fonctionnement se situe dans le premier quadrant. La tension seuil pour le Germanium est de 0,3 V et pour le Silicium de 0,7 V. Au-delà de cette tension seuil, la courbe monte de manière non linéaire. Cette courbe représente la résistance dynamique de la jonction en polarisation directe.
En polarisation inverse, la tension augmente dans le sens inverse à travers la jonction p-n, mais aucun courant ne circule dû aux porteurs majoritaires, seulement un courant de fuite minimal. Cependant, à une certaine tension inverse, la jonction p-n entre en conduction.
Cela est uniquement dû aux porteurs minoritaires. Cette quantité de tension est suffisante pour que ces porteurs minoritaires brisent la couche de déplétion. Dans cette situation, un courant important circulera à travers cette jonction. Cette rupture de tension est de deux types.
Rupture par avalanche : ce n'est pas une courbe abrupte, mais plutôt une courbe linéaire inclinée, c'est-à-dire qu'après la rupture, une petite augmentation de la tension inverse provoque un courant plus important progressivement.
Rupture Zener : cette rupture est abrupte et il n'est pas nécessaire d'augmenter la tension inverse pour obtenir plus de courant, car le courant circule de manière soudaine.
Résistances de la jonction p-n
Résistance dynamique de la jonction p-n
D'après les caractéristiques V-I de la jonction p-n, il est clair que la courbe n'est pas linéaire. La résistance de la jonction p-n en polarisation directe est de rd ohm ; elle est appelée résistance AC ou résistance dynamique. Elle est équivalente à la pente de la courbe tension-courant de la jonction PN.
Résistance AC moyenne de la jonction p-n
La résistance AC moyenne est déterminée par la ligne droite tracée reliant l'intersection des valeurs minimales et maximales de la tension d'entrée externe.Quelques termes importants liés à la jonction p-n
