LES SEMI CONDUCTEURS
Les semi- conducteurs sont des matériaux dont la conductivité est comprise entre les matériaux conducteurs et les isolants.
D’une manière générale on désigne par semi-conducteurs les produits réalisés avec ces matériaux : diode , transistor , thyristor ...
Le semi conducteur ayant une résistivité plus grande que les conducteurs,il produira plus d’effet joule qu’un même échantillon de matériau conducteur (même longueur,même section)
Le semi conducteur à l’inverse des conducteurs améliore sa conductivité avec la température. Si il vous reste une lampe à filament de carbone vous pouvez le vérifier.
Sinon chauffez une diode dans un circuit vous verrez la tension à ses bornes chuter.
OU RESIDE L’INTERET DES SEMI CONDUCTEURS ?
L’intérêt des semi-conducteurs réside dans la construction des interrupteurs électroniques
Qui peuvent établir ou couper un circuit des millions de fois par seconde
; parce qu’il n’y a pas de mouvementPar comparaison ;
tous les appareils que nous connaissons, avec un contact fixe et un contact mobile ,ne peuvent réaliser la fermeture et l’ouverture que quelque fois par seconde.Où est l’intérêt de pouvoir commander un circuit avec de telles fréquences ?
Si à chaque fois que l’interrupteur se ferme il transmet une information ; l’interrupteur électronique peut donc en transmettre un million par seconde.
Si vous établissez la source 100 fois par seconde dans l’exemple ci dessous aux instants choisis vous gérerez l’énergie fournie au récepteur.
Les interrupteurs électroniques s’il ne sont pas commandés par un mouvement ; comment sont-ils commandés ?
UNE TENSION OU UN COURANT TRES PETITS PEUVENT COMMANDER LES INTERRUPTEURS ELECTRONIQUES.
On distinguera l’électronique de commande et l’électronique de puissance .
PROPRIETES DES PRINCIPAUX INTERRUPTEURS ELECTRONIQUES :
LA DIODE
Pour les autres interrupteurs électroniques nous étudierons ce qui est nécessaire à leur exploitation.
Pour la diode nous allons détailler sa constitution car il faut savoir que ces composants existent dans leur forme actuelle grâce à la fabrication de semi- conducteurs dopés réalisant un cristal P ou un cristal N
SCILICIUM CRISTAL P CRISTAL N
Le silicium est un matériau semi conducteur ayant quatre électrons périphérique.
Dans le cristal de silicium il y a équilibre entre les charges électriques.
Si on introduit dans un cristal de silicium un semi conducteur ayant trois ou cinq électrons périphériques on crée un déséquilibre des charges électriques.
Dans le premier cristal il manque des électrons la charge électrique positive est dominante
C’est un cristal P
Dans le deuxième cristal il y a des électrons en plus la charge négative est dominante
c’est un cristal N
IMAGE : vous pouvez imaginer deux salles séparées par une cloison que nous ouvrirons tout à l’heure.
Dans chaque salle tout le monde doit être assis ,les salles sont pleines.
MAIS dans la première il manque quelques chaises dans la seconde il y a des chaises en trop
OUVRONS LA CLOISON
Au voisinage de la cloison ouverte les chaises seront transmises aux personnes debout . Une zone neutre de personnes assises va s’établir et faire obstacle à d’autres échanges.
Revenons au cristal P et cristal N et réalisons la jonction P.N