Les phototransistors

1.1.Descriptions

En éclairant un semi-conducteur homogène , la jonction P-N va engendrer l' apparition d' une différence de potentiel  .

Pour le phototransistor c' est la lumière qui commande la base du transistor , car le transistor comporte une fenêtre transparente ou avec un filtre UV pour laisser passer les ondes lumineuses . 

1.2.Symboles

 1.3.Unités ; Formules

 

 

 

1.4.Valeurs

Phototransistor NPN

BPX 95C  ( 800 nm )

BPW 42 ( 830 nm )

PT 331 ( complément de la diode ir CQY 89 , 940 nm )

BP 103-3  ( 950 nm )

 

1.5.Variantes

Comme récepteur ir possible , les photodiodes . 

 

1.6. Utilisations

 

 

2.1.Composition

L'effet photovoltaïque

Si, au lieu d'éclairer un semi-conducteur homogène, on illumine une jonction P-N, les porteurs minoritaires ainsi créés vont avoir tendance à diffuser sous l'action du champ électrique associé à la barrière de potentiel de la jonction, les électrons se dirigeant vers la zone N, les trous vers la zone P ; en circuit ouvert, ce déplacement engendre l'apparition d'une différence de potentiel ; si on ferme le circuit extérieur, il va y circuler un courant. On pourra donc soit convertir l'énergie lumineuse directement en énergie électrique (photopile), soit utiliser la jonction pour détecter et mesurer un flux lumineux (photodiode, phototransistor).

Enfin, l'effet inverse existe ; la recombinaison des paires électron-trou dans une jonction où circule un courant direct peut engendrer des photons. Cet effet photoélectrique inverse est utilisé dans les diodes électroluminescentes, qui servent de témoins de signalisation ou d'afficheurs lumineux de chiffres et de lettres dans les calculatrices de poche et de nombreux systèmes numériques.

Composant électronique engendrant une force électromotrice continue en modifiant sa résistance interne, sous l'effet d'un flux de lumière, visible ou non.

Connu depuis 1880, les phénomènes photoélectriques demeurent mystérieux jusqu'à ce qu'ils soient interprétés en 1905, dans le cadre de la théorie des quanta, par Albert Einstein, qui doit son prix Nobel à cette interprétation.

Les cellules photovoltaïques ou photopiles

furent les premières découvertes. Elles transforment directement une énergie lumineuse en énergie électrique. Initialement composées d'un semi-élément conducteur (sélénium, par exemple), porté par un support métallique qui constitue l'une des électrodes, et recouvert sur son autre face d'une pellicule d'or translucide, qui constitue l'autre électrode, elles émettent vers l'électrode support des électrons, arrachés au sélénium par les photons du flux lumineux qui les éclaire. Elles utilisent maintenant d'autres semi-conducteurs et connaissent de nombreuses applications dans les détecteurs d'intrusion, dans la mesure de l'intensité lumineuse captée par un appareil photographique, etc. Une version moderne des cellules photovoltaïques, constituée par le regroupement de larges disques plats de silicium (ou d'autres matériaux), fonctionne comme un véritable générateur de puissance : on l'utilise en association avec une batterie d'accumulateurs, pour l'alimentation de points de consommation isolés (radiobalises, bateaux à voile, maison isolée, etc.).

 

2.2.Formules +

 

3.1.Exercices

 

4.1.Programmes

5.1.Liens

 

    

 

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