Les composants actifs à semi-conducteurs

Résumé du document

Après les passifs, une autre catégorie d'éléments à semi-conducteurs utilise deux jonctions pour constituer des composants actifs : ce sont les transistors, déclinés en deux technologies principales.

Extraits

[...] Electronique tome 1. Traité 3E. [...]

[...] Composants actifs à semi-conducteurs III.3. Caractéristiques statiques Le courant iD reste nul tant que la tension vGS reste inférieure à une tension de seuil vT. Au-delà, le courant iD croît proportionnellement à vDS. Le transistor se comporte comme une résistance RDSon commandée par vGS. A partir d'une tension dite de pincement le courant n'augmente plus. Ce fonctionnement est traduit par la caractéristique de la Figure 21. Tensions et courants sont toujours positifs. La simplicité de fonctionnement de ce transistor ne nécessite qu'un seul quadrant de description. [...]

[...] 6/9 Composants actifs à semi-conducteurs III. Transistor MOSFET III.1. Constitution Symbole Le transistor MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) est obtenu en créant un canal semi-conducteur sur un substrat du type opposé. On obtient ainsi deux possibilités : transistor à canal N ou à canal P. On construit le transistor à partir d'un substrat de type P ou N. On y diffuse deux régions très fortement dopées complémentaires au substrat : le drain et la source Sur la surface entre ces deux régions, une oxydation du silicium permet de constituer un isolant sur lequel on dépose une grille métallique. [...]

[...] Dans les deux cas les lois de fonctionnement conduisent au modèle simplifié adapté. En raison des charges stockées, la commutation s'intéresse plus spécifiquement à la définition des durées de transition entre les deux états. Mais ce type de transistor peut aussi être utilisé autour d'un point de fonctionnement où son comportement est linéaire. On y définit alors un modèle équivalent dynamique (schéma et lois de comportement), en l'occurrence hybride, qui relie les grandeurs d'entrée et de sortie du composant. Une autre technologie utilise toujours deux jonctions, mais pour lesquels la largeur d'un canal est contrôlée par une tension. [...]

[...] 8/9 Composants actifs à semi-conducteurs III.5. Comportement dynamique : schéma équivalent basse fréquence III Point de repos et variations Comme pour le transistor bipolaire, on recherche les propriétés linéaires du transistor. Pour cela, on polarise le transistor pour se placer au point de repos. A partir de là, on raisonne en variations autour de ce point : vGS(t), iG(t) = 0 (impédance d'entrée très grande), vDS(t) et iD(t). III Modèle équivalent Les grandeurs dynamiques sont définies en variations autour du point de repos. [...]