12.13 : Polarisation des FET

La polarisation d'un transistor à effet de champ à jonction (JFET) est cruciale pour définir les paramètres opérationnels et garantir un fonctionnement efficace dans les circuits électroniques. Les JFET se caractérisent par l'utilisation d'un seul type de porteuse dans des configurations à canal N ou à canal P, où le canal est entouré de jonctions PN. Ces jonctions sont essentielles à la capacité de l’appareil à contrôler le flux de courant.

Dans un JFET à canal N, la structure est constituée d'un matériau de type N formant le canal sur un substrat de type P, la grille étant constituée d'un matériau de type P. La polarisation de ce type implique l'application d'une tension négative à la grille par rapport à la source. Cette tension négative repousse les électrons dans le canal, créant une région d'appauvrissement qui rétrécit le canal et réduit sa conductivité. Cette manipulation de la largeur du canal contrôle le flux d’électrons et, par conséquent, le courant.

À l'inverse, un JFET à canal P comporte un canal semi-conducteur de type P avec un matériau de grille de type N de chaque côté. Dans cette structure, l'application d'une tension de grille positive au canal de type P repousse les trous, augmentant la région d'appauvrissement et diminuant la conductivité. Cette polarisation inverse est essentielle au contrôle du courant traversant le dispositif.

Une polarisation efficace est fondamentale pour les JFET utilisés comme commutateurs ou amplificateurs. La tension grille-source appliquée ajuste avec précision la largeur de la région d'appauvrissement, gérant ainsi le flux de courant à travers le canal. De plus, la polarisation des JFET influence également des caractéristiques telles que la résistance du courant alternatif du drain, qui varie généralement de plusieurs centaines d'ohms, et des paramètres tels que la transconductance et le facteur d'amplification.

Une polarisation appropriée empêche le JFET de fonctionner dans des états indésirables comme la saturation ou la coupure, optimisant ainsi ses performances et sa durabilité dans les circuits.