Dans quelles conditions une diode s’allume-t-elle ? Expliquer

Comme nous le savons tous, les diodes sont généralement deux bornes de dispositifs semi-conducteurs unidirectionnels.

La diode n’est qu’un interrupteur électronique ! en fonction de la différence de tension entre les bornes, nous pouvons utiliser la fonction diode. la diode de démarrage ne fonctionne que lorsque le potentiel de l’anode est supérieur au potentiel de la cathode par la tension descendante elle-même. Par exemple : diode en silicium. puis baissez la tension directe.

Si les potentiels de l’anode et de la diode cathode sont respectivement Va et Vk. En supposant une connexion à diode PN, il existe une zone proche de l’intersection où les porteurs de charge cellulaires migrent tous de l’autre côté de la jonction. les électrons se déplacent pour remplir les trous vides du type p et les trous se déplacent vers les électrons en excès du type n. cela laisse une zone d’épuisement près de l’intersection sans porteurs de charge utile cellulaire. la région d’épuisement est l’isolant – puisqu’aucun support de charge n’est disponible.

Les électrons en excès du type n sont passés au type p, laissant la charge globale positive (provenant de protons inégalés dans le noyau). ainsi que les creux excédentaires du type p sont passés au type n, laissant la charge globale négative. ce coût global crée un potentiel de contact qui dépend du matériau. ceci est souvent cité comme 0,3 v pour le germanium, 0,7 v pour le silicium, bien que la valeur réelle soit légèrement inférieure. le potentiel de contact est une barrière qui empêche la circulation du courant,  barrière de potentiel . certains opérateurs de charges utiles mobiles disposent de suffisamment d’énergie pour surmonter le potentiel inverse.

Si la tension externe est appliquée avec le type n rendu positif, le type p devient négatif, la couche d’appauvrissement est amplifiée. il y a un petit flux de courant transitoire car les porteurs de charge en mouvement sont attirés dans la couche d’appauvrissement depuis le plus profond en grandes quantités, laissant une couche d’appauvrissement plus large. le seul flux qui s’écoule régulièrement provient des porteurs mobiles produits thermiquement dans la couche d’appauvrissement. ce courant sera faible. diode « éteinte ». (si la tension est suffisamment élevée, d’autres effets entrent en jeu, voir ‘diode Zener’, ‘diode avalanche’)

Si la tension externe est appliquée avec un type p positif, le type n devient négatif, la couche d’appauvrissement est érodée. il y a un petit flux de courant transitoire lorsque les porteurs de charge en mouvement sont attirés vers la couche d’appauvrissement depuis le plus profond en grande quantité, laissant une couche d’appauvrissement plus étroite. tant que la couche d’épuisement est difficile à franchir pour l’opérateur de charge utile mobile et que le courant est faible, la diode reste éteinte . Cependant, étant donné que la tension externe appliquée se rapproche du potentiel de contact, certains supports de charge auront suffisamment d’énergie générée thermiquement pour surmonter la barrière de courant désormais moindre et le faible courant circulant. la diode est partiellement éclairée. le courant augmente de façon exponentielle à mesure que la tension augmente. si la tension appliquée est bien supérieure au potentiel de contact, la couche d’appauvrissement disparaît, la barrière de potentiel s’effondre et la diode est complètement allumée. à travers de nombreux courants.

Ainsi, la caractéristique vi d’une diode à jonction pn comporte 3 parties principales, polarisation inverse = désactivée, forte direct = direct, petite polarisation directe = pas suffisamment désactivée.

Il existe un autre type de diode redresseur , par exemple une diode shottky avec une jonction n-métallique ou une diode à vide. Leurs caractéristiques diffèrent en détail car la physique est différente. ils partagent le même modèle, inverse = désactivé, avant = activé, zone grise proche de zéro biais qui est désactivé ou inactif.

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