Rappels :
Semi conducteurs
T = 0°K
apparition des porteurs de charge « thermiques »
paires « électrons-trous »
Il y a environ 2 paires électron- trou pour 10 milliards d’atome à
température ordinaire (20°C)
Il y a environ dix mille milliards de milliards d’atome (10 22 ) dans
un gramme de silicium, donc deux mille milliards (2x10 12 ) d’électrons libres par gramme
de silicium
T > 0°K électrons
trous
T > 0°K
T > 0°K
T > 0°K
T > 0°K
T > 0°K
T > 0°K
recombinaison
Semi conducteur dopé « p »
Semi conducteur dopé « p »
• Introduction d’atomes trivalents, environ 1 pour 10 millions d’atome de silicium
• Indium, bore…
Conduction dans un semi conducteur
dopé « p »
Semi conducteur dopé « n »
Semi conducteur dopé « n »
• Introduction d’atomes trivalents, environ 1 pour 10 millions d’atome de silicium
• Arsenic, antimoine, …
Jonction pn
P N
P N
P N
P N
P N
P N
P N
Zone chargée négativement
P N
Zone chargée positivement
P N
Zone chargée positivement
P N
Zone chargée négativement
P N
Zone dépeuplée de porteurs de charge mobiles
P N
Zone de déplétion
Polarisation de la jonction pn
La diode
jonction pn polarisée avec le
+ sur l’anode
P N
+
P N E<0,7 V
+
P N E>0,7 V
+
P N E>0,7 V
+
P N E>0,7 V
+
P N E>0,7 V
+
P N E>0,7 V
+
P N E>0,7 V
+
P N E>0,7 V
+
P N E>0,7 V
+
P N E>0,7 V
+
P N E>0,7 V
+
jonction pn polarisée en sens inverse
- sur l’anode
P N
+
P N
+
P N
+
P N
+
P N
+
Élargissement de la
zone de déplétion
Transistors à effet de
champ
Transistors à effet de champ
1. TEC à jonction (jfet)
Symbole
DRAIN
SOURCE GRILLE
Canal N
Symbole
DRAIN
SOURCE GRILLE
Canal P
P
Source Grille Drain
P N
Grille
P
Source Grille Drain
P N
Grille canal
P
Source Grille Drain
P N
Grille canal
SiO
2P
Source Grille Drain
P N
Grille
P
Source Grille Drain
P N
Grille
S G D
N
G
+
P
P
S G D
N
G
+
P
P zone de déplétion
N N
S G D
N
G
+
P
P
déplacement des électrons
N N
V
GS= 0
V
DSfaible
S G D
N
G
+
P
P
N N
V
GS= 0 V
DSfaible
i
DSproportionnel à V
DSS G D
N
G
+
P
P
N N
V
GS= 0 V
DSfaible
i
DSproportionnel à V
DSTransistor en régime résistif
S G D
G
+
P N N
V
GS= 0
V
DSimportant
P 5 V
5V
4V 0V
1V 2V 3V
S G D
G
+
P N N
V
GS= 0
V
DSimportant
P 5 V
Transistor en régime de pincement
i DS cte
i
DS mAv
DS10 20 30 40
- 2 2 4 6
8
V
GS= 0 V
- 4
régime de pincement
régime résistif
S G D
N
G
+
P
P
N N
+
V
GS< 0 faible V
DS> 0
Transistor en régime résistif
S G D
N
G
+
P
P
N N
+
V
GS< 0 moyenne V
DS> 0
Transistor en régime résistif
S G D
N
G
+
P
P
N N
+
V
GS< 0 importante V
DS> 0
Transistor en régime résistif
Principe des TEC
i
DS mAv
DS10 20 30 40
- 2 2 4 6 8
- 4
V
GS= -2 V V
GS= 0 V
V
GS= -4 V
V
GS= -5,5 V
V
GS= -6,7 V
i
DS mAv
DS10 20
- 2 2 4 6 8
- 4
VGS= -1 V VGS= 0 V
VGS= -2 V
VGS= -3 V
VGS= -6,7 V 10
2 4 6 8 10
i
DS mAv
GSv
DS10 20
- 2 2 4 6 8
- 4
VGS= -1 V VGS= 0 V
VGS= -2 V
VGS= -3 V
VGS= -6,7 V 10
2 4 6 8 10
i
DS mAi
DS mAv
GSv
DS10 20
- 2 2 4 6 8
- 4
VGS= -1 V VGS= 0 V
VGS= -2 V
VGS= -3 V
VGS= -6,7 V 10
2 4 6 8 10
i
DS mAi
DS mAv
GSiDSS
v
DS10 20
- 2 2 4 6 8
- 4
VGS= -1 V VGS= 0 V
VGS= -2 V
VGS= -3 V
VGS= -6,7 V 10
2 4 6 8 10
i
DS mAi
DS mAv
GSiDSS
-2 V -4 V
-6 V
v
DS10 20
- 2 2 4 6 8
- 4
VGS= -1 V VGS= 0 V
VGS= -2 V
VGS= -3 V
VGS= -6,7 V 10
2 4 6 8 10
i
DS mAi
DS mAv
GSiDSS
-2 V -4 V
-6 V
v
DS10 20
- 2 2 4 6 8
- 4
VGS= -1 V VGS= 0 V
VGS= -2 V
VGS= -3 V
VGS= -6,7 V 10
2 4 6 8 10
i
DS mAi
DS mAv
GSiDSS
-2 V -4 V
-6 V
v
DS10 20
- 2 2 4 6 8
- 4
VGS= -1 V VGS= 0 V
VGS= -2 V
VGS= -3 V
VGS= -6,7 V 10
2 4 6 8 10
i
DS mAi
DS mAv
GSiDSS
-2 V -4 V
-6 V
v
GSoffv
DS10 20
- 2 2 4 6 8
- 4
VGS= -1 V VGS= 0 V
VGS= -2 V
VGS= -3 V
VGS= -6,7 V 10
2 4 6 8 10
i
DS mAv
GSiDSS
-2 V -4 V
-6 V
Caractéristique de transfert pour V
DS= 15 V
vGSoff
V
+
VDS +
D
S
VDS RD
G
Potentiomètre électronique : V
DScommandé par V
GSv
DS10 20
- 2 2 4 6 8
- 4
VGS= -1 V VGS= 0 V
VGS= -2 V
VGS= -3 V 10
i
DS mATransistors à effet de champ
2. transistor M.O.S.
2.1. M.O.S. à appauvrissement - enrichissement
Symbole
DRAIN
SOURCE GRILLE
substrat
Canal N
Source Grille Drain
substrat N
P
N+
N+
SiO
2film métallique
Canal N
Source Grille Drain
substrat N
P
N+
N+
+
Canal N
VGS=0
un canal existe
Source Grille Drain
substrat
N P
N+
N+
+
Zone dépeuplée d’électrons libres
Canal N
+
appauvrissement fort
Source Grille Drain
substrat N
P
N+
N+
+
Canal N
+
V
GSfaible
appauvrissement faible
Source Grille Drain
substrat
N P
N+
N+
+
Canal N
+
V
GSOFF
Source Grille Drain
substrat N P
N+
N+
+
Canal N
+
enrichissement
Symbole
DRAIN
SOURCE
GRILLE substrat
Canal P
Source Grille Drain
substrat N
P P+
P+
+
Canal P
VGS=0
il y a un canal
Source Grille Drain
substrat N
P P+
P+
+
Zone dépeuplée de trous
Canal P
+
V
GSélevée appauvrissement fort
Source Grille Drain
substrat N
P P+
P+
+
Canal P
+
V
GSfaible appauvrissement faible
Source Grille Drain
substrat N
P P+
P+
+
Canal P
+
enrichissement
Transistors à effet de champ
2. transistor M.O.S.
2.2. M.O.S. à enrichissement
Symbole
DRAIN
SOURCE GRILLE
substrat
Canal N
Source Grille Drain
substrat
P N+
N+
SiO
2film métallique
Canal N
VGS=0
il n’y a pas de canal
Source Grille Drain
substrat N
P
N+
N+
+
Canal N
+
enrichissement
Source Grille Drain
substrat N P
N+
N+
+
Canal N
+
enrichissement
Source Grille Drain
substrat N P
N+
N+
+
Canal N
+
enrichissement
Symbole
DRAIN
SOURCE GRILLE
substrat
Canal P
Source Grille Drain
substrat
N P+
P+
SiO
2film métallique
Canal P
VGS=0
il n’y a pas de canal
Source Grille Drain
substrat N
P P+
P+
+
Canal P
+
enrichissement
Source Grille Drain
substrat N
P P+
P+
+
Canal P
+
enrichissement
Source Grille Drain
substrat N
P P+
P+
+
Canal P
+
enrichissement
DRAIN
SOURCE GRILLE
substrat
Comment savoir si un MOS conduit ou non
DRAIN
SOURCE GRILLE
substrat
MOS P canal (substrat) formé de trou pour une conduction drain - source
GRILLE substrat
DRAIN
SOURCE GRILLE
substrat
MOS P = interrupteur fermé
GRILLE
substrat
Source Grille Drain
substrat N
P P+
P+
+
Canal P
+
enrichissement
DRAIN
SOURCE GRILLE
substrat
MOS P = interrupteur ouvert
GRILLE
substrat
Source Grille Drain
substrat N
P+
P+
+
Canal P
+
enrichissement
Source Grille Drain
substrat N
P+
P+
+
Canal P
+
enrichissement
DRAIN
SOURCE GRILLE
substrat
MOS N canal (substrat) formé d’électrons pour une conduction drain - source
GRILLE substrat
DRAIN
SOURCE GRILLE
substrat
MOS N = interrupteur fermé
GRILLE
substrat
Source Grille Drain
substrat N P
N+
N+
+
Canal N
+
enrichissement
DRAIN
SOURCE GRILLE
substrat
MOS N = interrupteur ouvert
GRILLE
substrat
Source Grille Drain
substrat P
N+
N+
+
Canal N
+
enrichissement
Source Grille Drain
substrat P
N+
N+
+
Canal N
+
