Caractéristique U-I d’une diode
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Le courant qui traverse une jonction PN varie de façon non-linéaire
avec la tension qui y est appliquée. Le courant est très faible
jusqu'à ce que la tension appliquée dépasse la tension de seuil de la
diode. On peut visualiser cela en traçant le courant en fonction de la
tension.

Objectif
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Tracer la caractéristique U-I d’une diode et comparer les résultats avec
la théorie.

Procédure
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.. image:: schematics/diode_iv.svg
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-  Faire les connexions selon le schéma. Utiliser une résistance de
   :math:`1000\Omega`
-  Cliquer sur DÉMARRER pour tracer la courbe caractéristique.
-  Analyser les données
-  Tracer les courbes U-I de DELs

.. image:: pics/diode-iv-screen.png
	   :width: 400px

On peut aussi faire cela en notant manuellement les lectures, depuis
l'interface utilisateur graphique de l'oscilloscope. Les étapes
nécessaires sont :

- Régler PV1 à 100 mV
- Lire la tension en A1, qui s'applique aux bornes de la diode ;
- Calculer le courant en utilisant :math:`I=\frac{V_{PV1}-V_{A1}}{1000}`
- Augmenter PV1 par étapes de 100 mV, jusqu'à 5 V, en répétant les
  étapes précédentes
- Tracer la courbe des valeurs de I en fonction de A1

Discussion
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La caractéristique U-I d’une jonction PN idéale est donnée par
l’équation :math:`I = I_0 \times e^{(qU/kT) − 1}`, où :math:`I_0` est
le courant de saturation inverse, :math:`q` la charge de l’électron,
:math:`k` la constante de Boltzmann, :math:`T` la température en
Kelvin.  Pour une diode réelle, non-idéale, l’équation est
:math:`I = I_0 \times e^{(qU/nkT) − 1}`, où :math:`n` est le facteur
d’idéalité, qui vaut 1 pour une diode idéale. Pour des diodes réelles
il varie entre 1 et 2. On a utilisé une diode au silicium 1N4148. La
valeur de *n* pour 1N4148 est proche de 2. On a calculé la valeur de
:math:`n` en modélisant les valeurs expérimentales par l’équation.

La tension à laquelle une DEL commence à émettre de la lumière dépend
de sa longueur d’onde et de la constante de Planck. L’énergie d’un
photon est donnée par :math:`E = h\nu  = hc/\lambda`. Cette énergie
est égale au travail d’un électron qui franchit un seuil de potentiel,
qui est donné par :math:`E = eU_0`. Donc la constante de Planck est
:math:`h = eU_0 \times \lambda / c`, où :math:`\lambda` est la
longueur d’onde de la DEL, :math:`e` la charge de l’électron et
:math:`c` la vitesse de la lumière.

Recommencer cette expérience en chauffant la diode à différentes
températures.

