PROFIL DE LA DENSITE DE PORTEURS DE CHARGES MINORITAIRES EN EXCES

 En court-circuit 

La figure II-6 représente les différentes courbes de variation de la densité des porteurs minoritaires en fonction de l’épaisseur de la base pour 3 valeurs de la vitesse de recombinaison à la face arrière Sb. Figure II-6: Profil de la densité des porteurs minoritaires en fonction de l’épaisseur x (H=0.025 cm; τ=10-5 s; D=36; Sf=6.106 cm/s; z=0.017 cm; µ=1350 cm2 .V-1.s-1) La densité des porteurs minoritaires diminue en fonction de l’épaisseur pour un nombre de soleil donné. On remarque trois zones : La première zone correspond à la jonction(x=0), le gradient des porteurs minoritaires est positif qui correspond au passage de porteurs photogénérés dans la base. La deuxième zone où la densité des porteurs minoritaires est négative. Ce gradient négatif empêche les porteurs photogénérés de traverser la barrière. Ils subiront des phénomènes de recombinaison en volume et en surface. La troisième zone correspondant à la face arrière de la base (x=H) où, le gradient de la densité   des porteurs est négatif : il y a blocage de porteurs photogénérés dans la base. La densité des porteurs minoritaires augmente lorsque la vitesse de recombinaison à la face arrière(Sb) diminue.

DENSITE DE PHOTOCOURANT

L’expression de la densité de photocourant est donnée à partir du gradient de la densité des porteurs minoritaire à la jonction À la jonction (x = 0), l’expression du photocourant 𝐽𝑝ℎ(𝑆𝑓, 𝑍) [20] [45] [46] est donné par :     0 ,,,, ..,,,,,     x ph x Sf Bxz J SbSf DqBzH    (II-16) Où q désigne la charge de l’électron, D le coefficient de diffusion des électrons dans la base II-7-1 Le profil de cette densité de photocourant, en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction pour différentes valeurs de la concentration est représenté à la figure 6 :   Figure II-7: La densité de photocourant en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction (z=0,017 cm; µ=1350 cm2 .V-1.s-1 ; H=0.025 cm ; D=36 cm2 .s-1 ; τ=10-5 s). Le photocourant croit avec la vitesse de recombinaison à la jonction et présente deux paliers : Le premier palier correspond aux faibles valeurs de la vitesse de recombinaison à la jonction (Sf<102 cm.𝑠 −1) où la densité du photocourant est presque nulle. Ce qui traduit une situation de circuit ouvert c’est-à-dire qu’il y a blocage de porteurs à la jonction. Dans le deuxième palier, le profil de la densité de photocourant est maximale et constance correspondant aux grandes valeurs de la vitesse de recombinaison à la jonction Sf (Sf≥ 105 cm.s-1) Dans ce cas, notre photopile est en situation de court-circuit : il y a traversée à la jonction des porteurs photogénérés pour participer à la production du photocourant. La densité de photocourant de court-circuit augmente lorsque le nombre de soleil (n) augmente. 

Le profil de la densité de photocourant en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction pour différentes photopiles est représenté par la figure II-7 

Figure II-8= Profil de la densité de photocourant en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction pour différentes photopiles (D=36𝑐𝑚2 .𝑠 −1 ; 𝜏 = 10−5 S ; q=1,510−19C)  Le photocourant croit avec la vitesse de recombinaison à la jonction et présente deux paliers : Le premier palier correspond aux faibles valeurs de la vitesse de recombinaison à la jonction (Sf< 102 cm.𝑠 −1) où la densité du photocourant est presque nulle. Ce qui traduit une situation de circuit ouvert c’est-à-dire qu’il y a blocage de porteurs à la jonction. Dans le deuxième palier, le profil de la densité de photocourant est maximale et constance correspondant aux grandes valeurs de la vitesse de recombinaison à la jonction Sf (Sf≥ 105 cm.s-1) Dans ce cas, notre photopile est en situation de court-circuit : il y a traversée à la jonction des porteurs photogénérés pour participer à la production du photocourant. La densité de photocourant de court-circuit augmente lorsque l’épaisseur de la base (H) augmente.

Le profil de la densité de photocourant en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction pour différentes valeurs du coefficient de diffusion est représenté par la figure II-8

Figure II-9 = Profil de la densité des porteurs minoritaires en fonction de la vitesse de recombinaison à la jonction pour différentes valeurs du coefficient de diffusion. Le photocourant augmente avec la vitesse de recombinaison à la jonction et présente deux paliers : Le premier palier correspond aux faibles valeurs de la vitesse de recombinaison à la jonction (Sf< 102 cm.𝑠 −1) où la densité du photocourant est presque nulle. Ce qui traduit une   situation de circuit ouvert c’est-à-dire qu’il y a blocage de porteurs à la jonction. Dans le deuxième palier, le profil de la densité de photocourant est maximale et constance correspondant aux grandes valeurs de la vitesse de recombinaison à la jonction Sf (Sf≥ 105 cm.s-1) Dans ce cas, notre photopile est en situation de court-circuit : il y a traversée à la jonction des porteurs photogénérés pour participer à la production du photocourant. La densité de photocourant de court-circuit augmente lorsque le coefficient de diffusion (D) augmente.