SEMICONDUCTEURS

11/09/01 Cours d ’électronique analogique 1
Shockley, Brattain et
Bardeen
SEMICONDUCTEURS
Le transistor et ses inventeurs
Le premier transistor !!!
Il s ’agit d ’un « sandwich » NPN ou PNP

11/09/01 Cours d ’électronique analogique 2
SEMICONDUCTEURS
Dans la suite nous considèrerons toujours le transistor NPN
Supposons les dopages
équivalents pour les
régions n et p (quelques
10
17
à 10
19
trous et
électrons)
I - Le transistor bipolaire à l ’équilibre
2 jonctions tête-bêche
W0
+++++++++++
-- -
++ +
-- --- -- --- -
E0
eV0
zone de charge
d'espace
W
0
+++
-----------
E0
eV0
zone de charge
d'espace
+
-
+
-
EMETTEUR BASE COLLECTEUR
Comme dans le cas d ’une
simple jonction ce qui est
essentiel c ’est la diffusion
des porteurs !

11/09/01 Cours d ’électronique analogique 3
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II - Le transistor bipolaire polarisé
Polarisons tout d ’abord la jonction base-collecteur en inverse
W
+++++++++
-- -
++ +
---- -- ---
E0
e(V+V
0
)
W
0
+++
-----------
E0
eV0
Zones de charge
d'espace
Emetteur Base
Collecteur
E = V/W
-+
Courant d'électrons
minoritaires
Courant de trous
minoritaires
BC
BV
V
Courant de minoritaires
collecteur-base: I
S
=I
C0

11/09/01 Cours d ’électronique analogique 4
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II - Le transistor bipolaire polarisé
La jonction base-collecteur étant toujours polarisée en inverse, polarisons maintenant la
jonction émetteur base en direct :
W
+++++++++
-- -
++ +
---- -- ---
E0
e(V0+ V)
W'
+++
-----------
E0
e(V0 -V')
zones de charge
d'espace
Emetteur
Base
C
E = V/W
-+
Courant d'électrons
majoritaires et
minoritaires
Courant de trous
minoritaires
BC
BV
V
Courant de trous
majoritaires
Courant de
recombinaison
E' = V'/W'
-+
V'
IE
I
RI
CI
C0
Fonctionnement Bipolaire

11/09/01 Cours d ’électronique analogique 5
Si I
E
est le courant d'émetteur (courant d'électrons majoritaires de
l'émetteur vers la base et courant de trous majoritaires de la base
vers l'émetteur) alors une partie de ce courant va être perdu dans
la base (c'est le courant de recombinaison). Ce courant de
recombinaison est donc:
Courant que l'on notera dans la suite I
B
.
Le courant de collecteur IC est alors donné par :
I
C
= I
E
-I
B
+ b= I
E
-aI
E
+ b = I
E
(1-a) + b
Si I
E
= 0 alors: I
B
= 0 et I
C
= b
Cette valeur b correspond au courant d'électrons minoritaires de la base vers le
collecteur et au courant de trous minoritaires du collecteur vers la base.
Donc b = I
C0
et :
E0C
E0CC
II
)a1(III
α
αα
α+
++
+=
==
=
−
−−
−+
++
+=
==
=
si l'on pose α
αα
α= 1 - a
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II - Le transistor bipolaire polarisé
E
R
aII =
==
=
Effet largeur base sur fct bipolaire