Je sais que cette question a l'air stupide, car s'il y avait une différence potentielle, un courant serait créé lorsque les terminaux sont connectés entre eux et cela signifierait que l'énergie est venue de quelque part.
La raison pour laquelle je pose cette question est que, si je comprends bien la région d’appauvrissement et le potentiel intégré d’une diode, il semblerait que si vous connectiez un voltmètre à l’ensemble de la diode, il indiquerait la valeur du potentiel intégré.
Ceci est expliqué dans l'image ci-dessous:
Au début, les électrons passent du type n au type p car il y a une concentration plus élevée dans le type n, et les trous le sont également. Ceci s'appelle le courant de diffusion. Les premiers électrons et trous qui franchissent la limite pn sont ceux qui en sont les plus proches. ces porteurs se recombinent lorsqu'ils se rencontrent et ne sont plus porteurs. Cela signifie qu’il n’ya pas de zone d’appauvrissement près de la limite pn. comme les électrons ont quitté le matériau de type n et que les trous ont quitté le matériau de type p, il y a un surplus de charges positives et négatives sur les côtés n et p de la limite pn, respectivement. Cela provoque un champ électrique qui s'oppose au courant de diffusion et empêche ainsi plus d'électrons ou de trous de traverser la limite et de se combiner. En bref, seuls les électrons et les trous près de la limite se combinent, car après cela, il se forme un champ électrique qui empêche tout autre transporteur de se croiser. Le courant dû à ce champ électrique est appelé courant de dérive et, lorsqu'il est à l'équilibre, il est égal au courant de diffusion. Comme il existe un champ électrique à la limite (pointant de la charge positive à la charge négative), une tension est associée. C'est ce qu'on appelle le potentiel intégré.
Si vous échantillonnez le champ électrique en chaque point de la diode de gauche à droite, vous commencerez par 0 dans la région p car il y a un nombre égal de protons et d'électrons. En approchant de la région d'appauvrissement, vous verrez un petit champ électrique se diriger vers la région p, causé par les impuretés de l'accepteur qui ont maintenant un électron supplémentaire (en raison de la recombinaison) et ont donc maintenant une charge négative nette. La force de ce champ électrique augmentera à mesure que vous vous rapprocherez de la limite, puis disparaîtra à mesure que vous vous éloignez.
Ce champ électrique signifie qu'il y a une tension, comme le montre le graphique (d). Le côté p est à un potentiel arbitraire et le côté n à un potentiel supérieur à celui-ci car il existe un champ électrique entre eux. Cela signifie qu'il existe une différence potentielle dans la région d'épuisement; c'est ce qu'on appelle le potentiel intégré.
Mais pourquoi, quand je connecte un voltmètre sur toute la diode, ne vois-je pas ce potentiel?