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Feuille d'activités de la leçon : Diodes semi-conductrices Physique

Dans cette feuille d’activités, nous nous entraînerons à représenter une diode semi-conductrice en tant que jonction entre des semi-conducteurs dopés de type n et de type p.

Q1:

Dans une jonction PN, les électrons libres et les trous peuvent se diffuser à travers la jonction, comme indiqué sur le schéma.

Quelle est la direction du courant de diffusion?

  • Avers le côté P
  • Bvers le côté N

Dans laquelle des régions suivantes la concentration d'électrons libres est-elle la plus grande?

  • Ale côté P
  • Bau milieu de la jonction
  • Cle côté N

Dans laquelle des régions suivantes la concentration de trous est-elle la plus grande?

  • Ale côté N
  • Ble côté P
  • Cau milieu de la jonction

Dans laquelle des régions suivantes la concentration d'électrons libres et de trous est-elle la plus faible?

  • Aau milieu de l'intersection
  • Ble côté P
  • Cle côté N

Q2:

Chacune des figure suivantes montre une jonction PN. Les côtés chargés électriquement de la zone de charge d'espace de la jonction sont indiqués en rouge et en bleu. La jonction est représentée dans des conditions de polarisation directe, de polarisation inverse et non polarisée. Quelle figure correspond à une jonction non polarisée?

  • A
  • B
  • C

Q3:

Le schéma ci-dessous représente une jonction p-n dans un circuit. Le côté chargé positivement de la région de déplétion de la jonction est représenté en rouge, et le côté chargé négativement est représenté en bleu. La jonction est-elle polarisée en direct ou en inverse?

  • Apolarisée en direct
  • Bpolarisée en inverse

Q4:

Le schéma illustre une jonction P-N monté dans un circuit en série. Le côté P, la région pauvre en électrons de la jonction est représenté en rouge, et le côté N est représenté en bleu. En inversant la polarité de la batterie, la résistance du circuit diminue-t-elle considérablement, augmente-t-elle considérablement ou reste-t-elle à peu près la même?

  • ALa résistance reste à peu près la même.
  • BLa résistance diminue considérablement.
  • CLa résistance augmente considérablement.

Q5:

Le graphique illsustre la variation du courant à travers une jonction p-n avec la tension externe appliquée aux bornes de la jonction. Le graphique contient une région où le courant est presque nul. Cette région montre-t-elle que la jonction p-n a un biais direct ou bien inverse?

  • ABiais inverse
  • BBiais direct

Q6:

Chacune des figure suivantes montre une jonction PN. Les côtés chargés électriquement de la zone de déplétion de la jonction sont indiqués en rouge et en bleu. La jonction est représentée dans des conditions de polarisation directe, de polarisation inverse et de polarisation nulle. Quelle figure représente correctement une polarisation inverse?

  • A
  • B
  • C

Q7:

La figure ci-dessous montre une jonction PN. Les côtés chargés électriquement de la zone de déplétion de la jonction sont indiqués en rouge et en bleu. La jonction n’est initialement pas soumise à une f.é.m. extérieure. Laquelle des figures suivantes montre correctement comment la répartition des charges de la zone de déplétion change lorsque la jonction est polarisée en inverse?

  • A
  • B
  • C
  • D
  • E

Q8:

Dans une jonction PN, il y a une différence de densités d'ions donneurs et d'ions accepteurs des deux côtés de la zone de déplétion de la jonction. La ligne de quelle couleur représente le plus correctement la variation de l'intensité du champ électrique au travers de la jonction?

  • Ala ligne rose
  • Bla ligne orange
  • Cla ligne verte
  • Dla ligne bleue
  • Ela ligne violette

Q9:

Le schéma montre un réseau d'atomes de silicium dans un semi-conducteur. Le côté gauche du réseau a été dopé avec des atomes donneurs. On l'appelle le côté n. Le côté droit du réseau a été dopé avec des atomes accepteurs. Ce côté du réseau est appelé le côté p. Les zones de chaque côté de la ligne de division sont de taille égale et la concentration en ions est la même des deux côtés. Le semi-conducteur est en équilibre thermique.

Vers quel côté du réseau les électrons libres auront-ils tendance à se déplacer par diffusion?

  • ALe côté p
  • BLe côté n

Vers quel côté du réseau les trous auront-ils tendance à se déplacer par diffusion?

  • ALe côté n
  • BLe côté p

Q10:

Dans une jonction PN, un champ électrique est produit dans la région de déplétion en raison de la différence de concentrations d'ions donneurs et d'ions accepteurs des deux côtés de la zone de déplétion. Le champ électrique produit un courant appelé courant de dérive, 𝐼dérive.

Lequel des deux sens illustrés correspond à celui du champ électrique produit dans la région de déplétion?

  • AI
  • BII

Est-ce que le courant net produit par le champ électrique dans la région de déplétion va dans le même sens que le courant de diffusion ou dans le sens opposé?

  • Amême sens
  • Bsens inverse

Le courant traversant une jonction PN est constitué de courant de diffusion 𝐼di et de courant de dérive 𝐼dérive. À l'équilibre, quelle est la relation entre l'intensité de 𝐼di et celle de 𝐼dérive?

  • A𝐼<𝐼didérive
  • B𝐼>𝐼didérive
  • C𝐼=𝐼didérive

Cette leçon comprend 19 questions additionnelles pour les abonnés.

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