Une jonction PN est créée en combinant un composant de type P et un composant de type N, formant ainsi une diode semi-conductrice. Dans les semi-conducteurs de type N, la majorité des porteurs de charge sont des électrons libres, tandis que dans les semi-conducteurs de type P, ce sont les trous qui dominent le circuit. Lorsqu'un semi-conducteur de type N est associé à un semi-conducteur de type P, on obtient une diode semi-conductrice à jonction PN. On peut également définir cette diode semi-conductrice comme un dispositif à deux bornes qui laisse passer le courant électrique dans un sens et l'empêche de circuler dans le sens inverse.
Lorsque la diode est polarisée en direct, elle permet la circulation du courant électrique. En polarisation directe, la borne positive d'une batterie est connectée au semi-conducteur de type P, et la borne négative au semi-conducteur de type N. De plus, en polarisation inverse, lorsqu'une tension est appliquée en sens inverse, elle bloque le courant électrique.
Les diodes à jonction PN sont fabriquées à partir de matériaux semi-conducteurs tels que le silicium, le germanium et l'arséniure de gallium . Le silicium est généralement préféré au germanium, car les diodes à base de silicium sont plus abordables et peuvent fonctionner à des températures plus élevées que celles à base de germanium.
Quelles sont les tensions de polarisation directe des diodes au silicium et au germanium ?
Lorsqu'une diode au silicium est polarisée en direct, elle nécessite une tension de 0.7 volt (tension de polarisation directe) pour que le courant circule. Si la tension appliquée est inférieure à 0.7 volt, la diode au silicium se comporte comme un isolant et bloque le courant électrique.
En revanche, une diode au germanium présente une tension de polarisation directe plus faible et nécessite 0.3 volt pour amorcer le courant. Cela signifie que si la tension appliquée à une diode au germanium est inférieure à 0.3 V, le courant ne circule pas. Cependant, si l'on applique 0.3 volt ou une valeur supérieure, la diode au germanium devient conductrice.
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Quels sont les Avantages de la diode semi-conductrice à jonction PN?
Les principaux avantages de cette diode dans diverses applications électroniques sont les suivants :
1. Il permet de convertir le courant alternatif (CA) en courant continu (CC) dans les dispositifs d'alimentation.
2. Dans les circuits logiques numériques, la diode joue le rôle d'un interrupteur. Polarisée en direct, elle devient conductrice (court-circuit) et laisse passer le courant. Polarisée en inverse , elle est bloquée (circuit ouvert) et empêche le passage du courant. Ce comportement de commutation est très utile dans les circuits électroniques, notamment numériques.
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