La Diode

de charge. Les inconvénients de ces diodes par rapport aux diodes à jonction p-n sont une tension de claquage en inverse beaucoup plus faible (40V pour une diode schottky standard), un courant en polarisation inverse plus élevé, ainsi qu'une plage de fonctionnement en température moins importante. Malgré les progrès effectués, ces diodes sont donc plus fragiles dans ces conditions. Une utilisation courante des diodes Shottky est de protéger les entrées des composants sensibles aux décharges électrostatiques.

2- La diode à effet tunnel

a- description

Une Diode à effet tunnel est un dipôle électrique semi-conducteur, qui remplit la fonction d'une diode dans les circuits où un temps de commutation très court devient indispensable (jusqu’à 5 GHz).

Symbole d'une diode tunnel

b- caractéristiques et domaines d’application

Dans une diode classique réalisée avec des semi-conducteurs, la conduction se produit si la jonction PN est polarisée positivement, et s'arrête dès que la polarisation devient négative. La conduction étant bloquée jusqu'à la tension de claquage de la diode lors d'une polarisation négative (dans cette zone une diode classique est détruite). Dans la diode tunnel, le dopage des couches P et N est si important que la tension de claquage est égale à zéro volt (contre une tension qui peut atteindre plusieurs centaines de milli volts pour une diode classique). Cette diode conduit donc en inverse (polarisée négativement), mais lors de son utilisation en direct (sens positif), l'effet tunnel se produit donnant à la caractéristique de cette diode une zone où l’augmentation de la tension aux bornes de la diode entraîne une diminution du courant la traversant. Cela correspondant à une résistance négative. Cette résistance dynamique négative peut être employée pour réaliser une version semi-conducteur de l'oscillateur dynatron qui utilise normalement une tétrode un type de tube électronique.

La diode tunnel offre de grandes perspectives dans le domaine des oscillateurs UHF / SHF (Ultra / Super Hautes Fréquences), par exemple la fréquence utilisée dans les fours à micro-ondes. Cependant, depuis sa découverte, les progrès des semi-conducteurs classiques permettent à ceux-ci de dépasser la diode tunnel avec les techniques conventionnelles.

3- La diode Gunn

Une diode Gunn est un type de diode utilisée en électronique supra haute fréquence et extrêmement haute fréquence.Cette diode exploite l’effet Gunn se produisant dans des semi-conducteurs, en particulier le GaAs. Contrairement à la diode P-N constituée de deux parties semi-conductrices, l'une dopée en accepteur (dopage de type P) et l'autre en donneur d'électron (type N), la diode Gunn ne nécessite qu'un seul type de dopage de type N. Dans une diode Gunn, trois régions existent, deux d'entre elles, proches des connexions, sont fortement dopées (N++), la fine partie centrale est quant à elle faiblement dopée (N-). Le comportement de résistance différentielle négative est la conséquence de l'apparition et l'augmentation d'une transition intervallée des électrons de conduction à mesure que la tension de la diode augmente. Cette transition est défavorable à la vitesse de dérive des électrons, ce qui provoque la chute du courant. La transition s'estompe à plus forte tension et le comportement de résistance différentielle négative aussi.

4- La diode laser

Une diode laser est un composant opto-électronique à base de matériaux semi-conducteurs. Elle émet de la lumière monochromatique cohérente (une puissance optique) destinée, entre autres, à transporter un signal contenant des informations (dans le cas d'un système de télécommunications) ou à apporter de l'énergie lumineuse pour le pompage de certains lasers (lasers à fibre, laser DPSS) et amplificateurs optiques (OFA, Optical Fiber Amplifier). La diode laser est un composant essentiel des lecteurs et graveurs de disques optiques, dans ce cas elle émet le faisceau lumineux dont la réflexion sur le disque est détectée par une photodiode ou un phototransistor. Elle trouve également son application dans les dispositifs électroniques de mesure de distance, de vitesse, de guidage et de pointage précis.

a- Caractéristique et fonctionnement

Ses caractéristiques sont proches de celles des lasers conventionnels. La plus faible longueur de la cavité, quelques centaines de micromètres au lieu de quelques dizaine de centimètres, entraîne une plus grande divergence du faisceau et des raies d'émission plus éloignées les unes des autres, ce qui facilite la création de lasers monomodes (une seule raie d'émission) par filtrage. Les états énergétiques se répartissent dans la structure de bandes du semi-conducteur à la place d'états énergétiques bien définis dans un gaz, par exemple, impliquant l'émission de raies moins fines. Les avantages sont sa compacité, sa facilité de modulation à des fréquences élevées, ses faibles tensions de service et puissance consommée grâce à des rendements de l'ordre de 30% au lieu de 3% pour les autres types de laser. Comme tout laser, une diode laser fonctionne à l'aide d'un milieu amplificateur (amplification dans les semi-conducteurs par émission stimulée), d'une structure résonante (cavité de Fabry-Pérot ou autre types) et d'un processus de pompage (courant électrique).

5- La diode PIN

Une diode PIN (Positive Intrinsic Negative diode en anglais) est une diode constituée d'une zone non-dopée, dite intrinsèque I, intercalée entre deux zones dopées P et N. Une diode PIN polarisée dans le sens direct (passante) offre une impédance dynamique (vis-à-vis des signaux variables) extrêmement faible. Polarisée dans le sens inverse (bloquée) elle offre une très grande impédance et surtout une très faible capacité (elle se comporte comme un condensateur de très faible valeur, quelques picofarads, voire bien moins encore suivant les modèles).

Ce sont des diodes de commutation rapide utilisées pour les signaux de hautes fréquences comme :

circuits atténuateurs

commutateurs

déphaseurs

Par exemple pour commuter l'antenne tour à tour sur la partie émetteur puis sur la partie récepteur d'un émetteur-récepteur.

Autre exemple : commutation d'inductances afin de couvrir une large gamme de fréquences sur des récepteurs multibandes (récepteurs de trafic).

6- La diode varicap

Symbole de la diode varicap

Une diode varicap (de l'anglais variable capacity), aussi nommée varactor (acronyme de variable reactor) ou encore diode à capacité variable est un type de diode qui présente la particularité de se comporter comme un condensateur dont la valeur de la capacité varie avec la tension inverse appliquée à ses bornes. Cette diode peut être considérée comme un condensateur variable. Ce type de diode est souvent utilisée dans des montages radio-fréquence (RF) mais aussi pour des applications à très hautes fréquences.

a- Caractéristiques et fonctionnement

Lorsque la diode varicap est polarisée en inverse (sens bloqué), elle fonctionne comme un condensateur dont la capacité est ajustable en fonction de la tension (négative) appliquée sur la diode. Cela résulte de la variation de la zone de déplétion (ou zone de charge d'espace) en fonction de la tension aux bornes de la diode, car la variation de la largeur de cette zone entraîne une variation de la capacité de la diode. Généralement, la largeur de la zone de déplétion est proportionnelle à la racine carrée de la tension appliquée et la capacité est inversement proportionnelle à cette largeur. Ainsi la capacité de la diode est inversement proportionnelle à la racine carrée de la tension appliquée. Les diodes varicap sont utilisées dans les circuits d'accord des récepteurs radios et des téléviseurs y compris les oscillateurs contrôlés par tension (VCO): elles permettent de faire varier la capacité du circuit d'accord, et donc sa fréquence de résonance, en changeant la tension de commande appliquée sur la diode (qui provient d'un potentiomètre connecté en général entre le pôle positif et le pôle négatif de l'alimentation).

7- La diode à vide

la diode à vide est un tube électronique faisant office de diode et principalement utilisé au cours du XXe siècle.

La diode à vide est un tube électronique, elle se compose de :

* un filament en tungstène alimenté par un courant électrique à basse tension, la cathode qui est chargée d'émettre des électrons ;

* une anode ou plaque, cylindre de tôle mince entourant la cathode ;

* le tout est enfermé dans une ampoule