Diodo Semiconductor.

Diodo Semiconductor.

1. Ahora que los materiales tanto tipo n como tipo p están disponibles, podemos construir nuestro primer dispositivo electrónico de estado sólido. El diodo semiconductor, con aplicaciones demasiado numerosas de mencionar, se crea uniendo un material tipo n a un material tipo p, nada más que eso; sólo la unión de un material con un portador mayoritario de electrones a uno con un portador mayoritario de huecos.

2. Sin polarización aplicada (V 0 V)

   • En el momento en que los dos materiales se “unen”, los electrones y los huecos en la región de la unión se combinan y provocan una carencia de portadores libres en la región próxima a la unión, como se muestra en la figura 1.12a.

3. Condición de polarización en inversa (VD<0 V)

   • Si se aplica un potencial externo de V volts a través de la unión p-n con la terminal positiva conectada al material tipo n y la negativa conectada al material tipo p como se muestra en la figura 1.13, el número de iones positivos revelados en la región de empobrecimiento del material tipo n se incrementará por la gran cantidad de electrones libres atraídos por el potencial positivo del voltaje aplicado. Por las mismas razones, el número de iones negativos no revelados se incrementará en el material tipo p. El efecto neto, por consiguiente, es una mayor apertura de la región de empobrecimiento, la cual crea una barrera demasiado grande para que los portadores mayoritarios la puedan superar, por lo que el flujo de portadores mayoritarios se reduce efectivamente a cero

4. Condición de polarización en directa (VD>0 V)

   • La aplicación de un potencial de polarización en directa VD “presionará” a los electrones en el material tipo n y a los huecos en el material tipo p para que se recombinen con los iones próximos al límite y reducirá el ancho de la región de empobrecimiento como se muestra en la figura 1.14a. El flujo de portadores minoritarios de electrones resultante del material tipo p al material tipo n (y de huecos del material tipo n al tipo p) no cambia de magnitud (puesto que el nivel de conducción es controlado principalmente por el número limitado de impurezas en el material)

5. Características del diodo semiconductor de silicio.

6. Ejemplo / Problema.

   • A una temperatura de 27°C (temperatura común para componentes en un sistema de operación cerrado), determine el voltaje térmico VT.
     • solucion.

7. Región Zener

   • Aun cuando la escala de la figura 1.15 está en décimas de volts en la región negativa, hay un punto donde la aplicación de un voltaje demasiado negativo producirá un cambio abrupto de las características, como se muestra en la figura 1.17. La corriente se incrementa muy rápido en una dirección opuesta a la de la región de voltaje positivo. El potencial de polarización en inversa que produce este cambio dramático de las características se llama potencial Zener y su símbolo es VZ.

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