Qu'est-ce que Modulation de conductivité ?

Phénomène par lequel une couche faiblement dopée voit sa résistance chuter fortement sous l'injection de nombreux porteurs minoritaires. Exploité dans les diodes PIN et les IGBT pour concilier tenue en tension élevée et faible tension à l'état passant.

Nom japonais: 伝導度変調

« Modulation de conductivité » apparaît dans 4 questions d'entraînement réparties sur 2 thèmes, dont Jonction PN et diodes, Semi-conducteurs de puissance.

Domaine: Jonction PN et diodes

S'entraîner : questions sur Modulation de conductivité

Quelle caractéristique d'une diode PIN, qui intercale une couche i faiblement dopée entre les couches p et n, est correcte ?

  1. AElle peut amplifier le courant
  2. BSa tension directe est de 0 V
  3. CLa couche i formant une large zone de déplétion, elle convient à la haute tension et aux photodétecteurs rapides et sensibles
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Réponse : C. La couche i formant une large zone de déplétion, elle convient à la haute tension et aux photodétecteurs rapides et sensibles

Dans une diode PIN, toute la couche i faiblement dopée fonctionne comme zone de déplétion. Cette large zone supportant une tension élevée, elle convient aux diodes de redressement haute tension ; sa grande zone d'absorption et sa faible capacité de jonction la rendent adaptée aux photodétecteurs rapides et sensibles. En direct, la modulation de conductivité abaisse la résistance de la couche i ; en inverse, elle devient très résistive : elle sert aussi de commutateur et d'atténuateur variable pour signaux haute fréquence. Elle n'a aucune fonction d'amplification du courant.

Comment appelle-t-on le phénomène par lequel, sous courant direct, de grandes quantités de porteurs injectés dans la couche i d'une diode PIN abaissent fortement sa résistance ?

  1. AEffet Early
  2. BModulation de conductivité
  3. CEffet Hall
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Réponse : B. Modulation de conductivité

La couche i faiblement dopée est normalement très résistive, mais sous courant direct, les couches p et n y injectent de grandes quantités d'électrons et de trous ; ces porteurs, bien plus nombreux que le dopage, abaissent fortement la résistance. C'est la modulation de conductivité, qui permet de garder une faible tension à l'état passant tout en assurant une tenue en tension élevée par une couche de dérive épaisse. C'est le mécanisme clé des IGBT et des diodes haute tension, mais la nécessité d'évacuer les porteurs stockés ralentit la commutation.

« Modulation de conductivité » dans les explications

Questions mentionnant « Modulation de conductivité » (4)

  1. Quelle caractéristique d'une diode PIN, qui intercale une couche i faiblement dopée entre les couches p et n, est correcte ?
  2. Comment appelle-t-on le phénomène par lequel, sous courant direct, de grandes quantités de porteurs injectés dans la couche i d'une diode PIN abaissent fortement sa résistance ?
  3. Quelle description de l'IGBT est correcte ?
  4. Quelle répartition générale des usages entre MOSFET et IGBT en silicium est correcte ?

Termes associés

IGBT Courant de traînée (tail current) Zone de déplétion (zone de charge d'espace) Absorption (perte de chiffres) Capacité de jonction (capacité de déplétion) Résistance à l'état passant (RDS(on)) SiC (carbure de silicium) Capacité de diffusion Claquage par avalanche Contact ohmique

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