Séance de cours

Photodiodes : fonctionnement et limites

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Dans cours

EE-440: Photonic systems and technology

The physics of optical communication components and their applications to communication systems will be covered. The course is intended to present the operation principles of contemporary optical communication systems employing optical fibers and modern op ...

Description

Cette séance de cours couvre le fonctionnement des photodiodes p-n, expliquant comment le courant inverse augmente lors de l'absorption des photons due à la génération de paires électron-trou. Il se penche sur l'importance de la région d'épuisement dans le transport des porteurs de charge et discute de la relation i-V des photodiodes dans différentes conditions de polarisation. En outre, il explore les limites des photodiodes p-n, en se concentrant sur l'impact de la largeur de la région d'épuisement sur les performances de l'appareil.

Enseignant·e

Camille Sophie Brès

Prof. Camille-Sophie Brès est Professeur Associé dans l'Institut de Genie Electrique a l'EPFL. Ses recherches incluent les communications par fibre optique, et les effets paramétriques et nonlineaires dans fibre silice/non-silice pour le traitement ultra-rapide de signaux, résaux tout optique, sensing et source de lumière. Elle est auteur de plus de trente articles dans des revues arbitrées et a participé a de nombreuses conférences internationales. Elle a reçu le Gordon Wu Fellowship pour ses études de thèse, le NSF CIANs Diversity Postdoctoral Fellowship en 2009, le Early Career Woman in Photonic Award en 2016. 2019 - present: Professeur associé à l'Institut de Génie Electrique, EPFL2011 - 2018: Professeur assistant à l'Institut de Génie Electrique, EPFL 2010 - 2011: Assistant Project Scientist, University of California San Diego (UCSD) 2007 - 2010: Postdoc, University of California San Diego (UCSD) 2002 - 2007: Ph.D en Génie Electrique, Princeton University 1998 - 2002: B.Eng avec Honeur en Génie Electrique, McGill University

Source officielle

Proximité ontologique

Physique

Physique de la matière condensée: Physique du solide

Concepts associés (19)

Transistor bipolaire

vignette|Vue interne d'un transistor bipolaire de puissance 2N3055 conçu dans les années 1970. vignette|Transistor bipolaire monté en surface. Un transistor bipolaire est un dispositif électronique à base de semi-conducteur de la famille des transistors. Son principe de fonctionnement est basé sur deux jonctions PN, l'une en direct et l'autre en inverse. La polarisation de la jonction PN inverse par un faible courant électrique (parfois appelé effet transistor) permet de « commander » un courant beaucoup plus important, suivant le principe de l'amplification de courant.

Depletion and enhancement modes

In field-effect transistors (FETs), depletion mode and enhancement mode are two major transistor types, corresponding to whether the transistor is in an on state or an off state at zero gate–source voltage. Enhancement-mode MOSFETs (metal–oxide–semiconductor FETs) are the common switching elements in most integrated circuits. These devices are off at zero gate–source voltage. NMOS can be turned on by pulling the gate voltage higher than the source voltage, PMOS can be turned on by pulling the gate voltage lower than the source voltage.

Diode PIN

Une diode PIN (de l’anglais Positive Intrinsic Negative diode) 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).

Transistor à effet de champ

Un transistor à effet de champ (en anglais, Field-effect transistor ou FET) est un dispositif semi-conducteur de la famille des transistors. Sa particularité est d'utiliser un champ électrique pour contrôler la forme et donc la conductivité d'un « canal » dans un matériau semiconducteur. Il concurrence le transistor bipolaire dans de nombreux domaines d'applications, tels que l'électronique numérique. Le premier brevet sur le transistor à effet de champ a été déposé en 1925 par Julius E. Lilienfeld.

Diffusion de la matière

La diffusion de la matière, ou diffusion chimique, désigne la tendance naturelle d'un système à rendre uniforme le potentiel chimique de chacune des espèces chimiques qu'il comporte. La diffusion chimique est un phénomène de transport irréversible qui tend à homogénéiser la composition du milieu. Dans le cas d'un mélange binaire et en l'absence des gradients de température et de pression, la diffusion se fait des régions de plus forte concentration vers les régions de concentration moindre.

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Photodiodes : conception et optimisation des hétérojonctions

Couvre la conception et l'optimisation des photodiodes, en mettant l'accent sur l'amélioration des performances grâce à la sélection des matériaux et à l'importance de la région d'épuisement.

Caractéristiques de la diode : Analyse de jonction p-n idéale

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Jonctions PN: équilibre et diagrammes de bande

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