Taille de la jonction PN ? Et neutralisation...

[Sans Nom]

Bonjour,

Je suis en train de lire un livre qui parle de la jonction PN, et je me pose des questions...
Quelle est la taille de cette jonction PN ? Est-ce seulement l'interstice entre les atomes de silicium de la portion P et de la portion N ? Dans ce cas, c'est proche de zéro, non ? Ou est-ce tout l'ensemble de la diode qui constitue la portion P et la portion N ? C'est pas clair pour moi.

Par ailleurs, quand en usine, on appose la portion P à la portion N, j'imagine que tous les électrons libres de la portion N passent instantanément de l'autre côté et se placent dans les trous de la section P, rendant l'ensemble de la diode bloquante, et non pas juste une petite partie où se ferait la jonction, non ? Dans ce cas, quel serait la différence entre une diode et un morceau de silicium non dopé, si dans une diode, en assemblant les deux portions, le dopage se neutralise ?

Merci de m'expliquer !


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[vincent66]

Hello,
Il faut compter bien quelques centièmes de millimètres...
Et non, les charges ne s'équilibrent pas en migrant à la construction, il se forme la barrière de potentiel...
Ce n'est pas pour rien que le silicium est qualifié de SEMIconducteur...

[inviteede7e2b6]

il faut passer à la mécaqua.... prévois café et aspirine

[Sans Nom]

Merci !

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Par ailleurs, quand en usine, on appose la portion P à la portion N,

Si ce n'est pas clair, il faut noter qu'on ne fait pas une jonction PN en fabriquant séparément deux blocs de Si, l'un dopé N, l'un dopé P et en les collant.
En général, on fabrique un bloc dopé P et on insère en surface des éléments dopants N (ou l'inverse).

Par ailleurs, quand en usine, on appose la portion P à la portion N, j'imagine que tous les électrons libres de la portion N passent instantanément de l'autre côté et se placent dans les trous de la section P

C'est en partie correct. Il y a effectivement migration de porteurs d'un côté à l'autre aux alentours de la jonction. C'est le courant de diffusion. Néanmoins, cet excès de charges ayant traversé la jonction fait perdre sa neutralité au matériaux : il y a "trop" de e- dans la zone P et trop de trous dans la zone N. Il y a donc un champ électrique au sein du matériau, qui crée une force sur les porteurs de charge. Cette force contrecarre la "force de diffusion", qui fait qu'à l'équilibre, seules les charges les plus proches de la jonctions sont passées chez l'ennemi. Cette zone est la "zone de charge d'espace" (ZCE).

Pour du Si "raisonnablement dopé" (1E17 à 1E18 cm^(-3) ) la largeur de la ZCE est de l'ordre de 100nm à 1µm. Elle dépend de la tension appliquée à la diode : plus la tension inverse est grande plus la ZCE est large.

En acceptant une ou deux formules et propriété (distribution de Fermi...), la jonction PN s'étudie en physique classique.