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Domain :
Science
Sub-domain :
Science
Section :
Technique
Option :
Electricité
Course :
Electronique
Class :
5th

Author :
Muzey Makala
Reference :
Livre de cours d’électronique

Matériel didactique :
Carte électronique, diode idéale...
Didactic material :
A l’issue de cette leçon, tout apprenant sera capable de bien maîtriser la notion de jonction et sa polarisation qui est le fondement de base pour le fonctionnement des diverses composants en électronique.

Initial activity

Rappel

La polarisation c’est question de savoir respecter la polarité avant de brancher un appareil dans un circuit à courant continu.

Nous avons la polarité (+) et (-).

Motivation de la leçon

La notion de la jonction sera basée sur la polarité donc son respect du S.C.

Annonce du sujet

Aujourd'hui, nous allons étudier la notion sur la jonction DN.

Main activity

Définition

Une jonction PN est la région de faible épaisseur d’un mono cristal de semi-conducteur dans laquelle, la conductibilité passe graduellement (successivement) de la zone dopée en P vers la zone dopée en N.

Schéma

Dans la zone dopée en P, on trouve des atomes ionisés positivement (porteur des électrons libres) ;

Dans la zone dopée en N, on trouve des sous fixes et ionisés négativement (porteurs, libres).

Il y a établissement de la jonction en l'absence d’un champ extérieur.

En joignant les deux zones, les électrons libres de P cherchent à se recombiner avec les trous fixes dans N, ils traversent la fonction en traversant la barrière de potentiel ou couche  d’approvisionnement ou encore couche de déplétion.

De ce fait, au voisinage de la jonction la zone N devient positive.

On a donc la création d’un magnétique.

La région où est créé ce champ électrique s’appelle barrière de potentiel…

Polarisation en seul direct (sens passant)

  • La barrière de potentiel est de quelques microns ;
  • On branche la borne (+) de la source à P du sc et la borne (-) à N du S.c
  • Le mode d’alimentation du semi-conducteur est la polarisation en sens direct, sens passant noté : (+) à P et (-) à N.
  • Près de la jonction où à la jonction, ils se recombinent et deviennent les électrons de Valence.
  • Ils se retrouvent dans P plus à la borne (+) de la source.

Note : Dans le sens de polarisation la jonction est dite passante donc le sens du courant est passant.  

Polarisation en sens inverse

  • La barrière de potentiel est trop large et trop robuste,
  • On branche la bonne (-) de source à P du S.C et la borne (+) de la source à N du S-C.

Elle cessera de s’élargir si la ddp à son niveau devient égale à la tension de la source (alimentation).

Note : comme la couche de déplétion est large (grande), il y a blocage car il n’existe pas d’électrons qui la traverse. D’où le sens bloquant ou la jonction est bloquante.

 

Tension de saturation et décalquage

Cette notion nous aidera à mieux utiliser tous les semi-conducteurs à une ou plusieurs jonctions.

Tension de saturation

La jonction étant polarisée en sens direct (sens passant,) une fois on augmente la source dans l’alimentation, il y aura :

- D’abord; augmentation de  E

-  E augmente, on constatera qu’il y aura augmentation de la vitesse des électrons libres vers la jonction où ils vont se recombiner avec les électrons de valence de la barrière de potentiel, mais comme E est considérable.

Les électrons libres vont aussi doper ce deux valences d’où, il y aura naissance de doubles courants dans la jonction.

Un courant ID : dit au mouvement des électrons  libres dans la jonction.

Un courant Is dû aux électrons de valence délogés par e libre venant de N

ID = courant de diffusion

Ig= Courant de saturation, alors la jonction conduit en excès d’où on à la saturation. 

Synthesis

Une jonction PN est la région de faible épaisseur d’un mono cristal de semi-conducteur dans laquelle la conductibilité passe graduellement (successivement) de la zone dopée en P vers la zone dopée en N.