Diode à Semiconducteur
La diode à semiconducteur est un composant électronique qui permet le passage du courant électrique dans une seule direction. Fabriquée à partir de matériaux semiconducteurs tels que le silicium ou le germanium, elle se compose de deux couches : l’une avec un excès de porteurs de charge positifs (type p) et l’autre avec un excès de porteurs de charge négatifs (type n).
Principe de Fonctionnement
Lorsqu’une diode est connectée dans un circuit avec une tension positive appliquée à la couche de type p et une tension négative à la couche de type n, le courant circule aisément. Cela est dû à l’attraction des électrons de la couche n vers la tension positive, et des trous de la couche p vers la tension négative, créant un flux de courant à travers la diode. En revanche, si la tension est inversée, la diode bloque le flux de courant. Ceci est causé par la formation d’une région de déplétion qui agit comme une barrière.
Applications des Diodes
Les diodes ont de nombreuses applications dans les circuits électroniques grâce à leur capacité à diriger le courant dans une seule direction. Parmi ces applications, on trouve :
- Rectification : conversion du courant alternatif (AC) en courant continu (DC).
- Régulation de Tension : les diodes Zener maintiennent une tension constante malgré les fluctuations de la tension d’entrée.
- Démodulation de Signal : utilisation dans la démodulation des signaux radio AM.
- Clippage et Clamping : limitation ou fixation de la tension d’un signal à un certain niveau.
- Protection : protection contre les surtensions ou la polarité inversée.
- Diodes Émettrices de Lumière (LED) : utilisées dans l’éclairage, les affichages et comme indicateurs.
Jonction p-n
La jonction p-n se forme lorsque deux régions dopées différemment d’un semiconducteur sont combinées. À cette jonction, les électrons excédentaires de la région de type n et les trous de la région de type p diffusent et se combinent, créant une région appauvrie en porteurs de charge appelée région de déplétion.
Polarisation de la Jonction p-n
La polarisation est l’application d’une tension relative à une région de jonction p-n :
- Polarisation Directe : lorsque la tension est appliquée dans le sens direct, la région de déplétion se rétrécit, permettant le flux de courant.
- Polarisation Inverse : dans le sens inverse, la région de déplétion s’élargit, bloquant le courant. Cependant, sous une tension inverse suffisamment élevée, un effondrement avalanche peut se produire, permettant un flux important de courant.
En résumé, une diode à jonction p-n permet le passage de charges électriques dans une direction, mais pas dans la direction opposée, ce qui en fait un élément essentiel dans de nombreux dispositifs électroniques.
