DIODO SEMICONDUCTOR

DIODO SEMICONDUCTOR ●
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 conun portador mayoritario de huecos. La simplicidad básica de su construcción refuerza la importancia del desarrollo de esta área de estado sólido.

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 lafigura 1.12a. Observe en la figura 1.12a que las únicas partículas mostradas en esta región son los iones positivos y negativos que quedan una vez que los portadores libres han sido absorbidos.









Esta región de iones positivos y negativos revelados se llama región de “empobrecimiento”, debido a la disminución de portadores libres en la región.
Si se conectan cables conductores a los extremosde cada material, se produce un dispositivo de dos terminales, como se muestra en las figuras 1.12a y 1.12b. Se dispone entonces de tres opciones: sin polarización, polarización en directa y polarización en inversa. El término polarización se refiere a la aplicación de un voltaje externo a través de las dos terminales del dispositivo para extraer una respuesta. La condición mostrada en las figuras1.12a y la 1.12b es la situación sin polarización porque no hay ningún voltaje externo aplicado. Es un diodo con dos cables conductores que yace aislado sobre un banco de laboratorio. En la figura 1.12b se proporciona el símbolo de un diodo semiconductor para mostrar su correspondencia con la unión p-n. En cada figura es evidente que el voltaje aplicado es de 0 V (sin polarización) y la corrienteresultante es de 0 A, casi como un resistor aislado. La ausencia de voltaje a través de un resistor produce una corriente cero a través de él. Incluso en este punto inicial del análisis es importante señalar la polaridad del voltaje a través del diodo en la figura 1.12b y la dirección dada a la corriente. Esas polaridades serán reconocidas como las polaridades definidas del diodo semiconductor.Si se aplica un voltaje a través del diodo cuya polaridad a través de él sea la mostrada en la figura 1.12b, se considerará que el voltaje es positivo. A la inversa, el voltaje es negativo. Los mismos estándares se pueden aplicar a la dirección definida de la corriente en la figura 1.12b.
En condiciones sin polarización, cualesquier portadores minoritarios (huecos) del material tipo n localizadosen la región de empobrecimiento por cualquier razón pasarán de inmediato al material p. Cuanto más cerca de la unión esté el portador minoritario, mayor será la atracción de la capa de iones negativos y menor la oposición ofrecida por los iones positivos en la región de empobrecimiento del material tipo n. Concluiremos, por consiguiente, para análisis futuros, que cualesquier portadoresminoritarios del material tipo n localizados en la región de empobrecimiento pasarán directamente al material tipo p. Este flujo de portadores se indica en la parte superior de la figura 1.12c para los portadores minoritarios de cada material.
Los portadores mayoritarios (electrones) del material tipo n deben vencer las fuerzas de atracción de la capa de iones positivos en el material tipo n y el escudo deiones negativos en el material tipo p para que emigren al área más allá de la región de empobrecimiento del material tipo p. Sin embargo, el número de portadores mayoritarios es tan grande en el material tipo n que invariablemente habrá un menor número de portadores mayoritarios con suficiente energía cinética para que atraviesen la región de empobrecimiento hacia el material p. De nueva cuenta,...