Semiconducteur Jonction PN Diodes

Electronique
Fondamentale I

Intermédiaires entre isolants et conducteurs, les semi-conducteurs ont des
propriétés d'importance considérable mises à profit dans les composants
électroniques. En effet, ils offrent la possibilité de contrôler, à la fois la quantité
et la direction du courant électrique. Ils sont à la base de plusieurs composants
fondamentaux de l'électronique et de l'optoélectronique utilisés dans les
dispositifs informatiques, de télécommunications, de télévision, dans
l'automobile, dans les appareils électroménagers, ... etc. : les diodes, les
transistors, les photodiodes, les phototransistors, les photodétecteurs, les circuits
logiques, les amplificateurs, diodes laser, … .
CHAPITRE I: THÉORIE DES SEMI-CONDUCTEURS
JONCTION PN / DIODES

Chapitre I: Théorie des Semi-conducteurs /Jonction PN/Diodes
I. RAPPELS SUR LA STRUCTURE DE LA MATIÈRE
La matière est un assemblage d'atomes.
L’atome est la plus petite partie (particule) de la matière qui puisse exister. Il peut être
assimilé à une sphère extrêmement petite.
Il est formé d’un noyau dense, portant la
totalité de la charge positive
de l'atome, autour duquel
gravitent des électrons portant
une charge négative, dans un espace
très grand par rapport au volume du noyau.
Le noyau est formé de
nucléons : des neutrons qui
ne sont pas chargés et des protons
qui portent une charge électrique positive
Les électrons des couches internes sont fortement liés au noyau.
Notions importantes

Chapitre I: Théorie des Semi-conducteurs /Jonction PN/Diodes
Les électrons de valence se trouvent sur la couche la plus externe (couche de valence
ou couche périphérique) : ils sont faiblement liés au noyau.
Pour s’assurer une configuration électronique stable, les atomes tendent à avoir un
octet d’électrons sur la dernière couche.
Les atomes existent très rarement à l’état isolé. En
général, ils s’unissent entre eux en mettant en commun
des doublets d’électrons de valence : liaisons covalentes
et cela pour compléter leurs couches périphériques et
former des molécules stables : cohésion des atomes
(homogénéité ou assemblage régulier des atomes) de la
matière (structure cristalline).

Chapitre I: Théorie des Semi-conducteurs /Jonction PN/Diodes
Théorie des Bandes
deux bandes dites permises : la bande de valence et la bande de conduction.
Une bande dite interdite : la bande interdite.
• Bande de valence (BV) : occupée
par les électrons attachés à l'atome
(niveau d'énergie le plus bas).
• Bande interdite (BI) : ne contient
aucun électron (niveau d'énergie
intermédiaire). Elle est aussi
appelée "Gap".
• Bande de conduction (BC) : occupée
par les électrons libres circulant entre les
atomes (niveau d'énergie le plus haut).