Diodos Apunte Informacion Completa

APLICACIONES DE ELECTRONICA ANALOGICA
4º AÑO ELECTRONICA

DIODOS

Publicado en Abril de 2010

Aplicaciones de Electrónica anlógica - 4to. Año ELECTRONICA
"DIODOS”

MATERIALES SEMICONDUCTORES

Son materiales que tienen una resistencia eléctrica
intermedia entre los conductores y los aislantes. Por efectos
de temperatura en estos materiales hay electrones que se
desligan de sus átomos quedando unelectrón y un hueco
(átomo sin electrón) que se constituyen en portadores de
carga, el movimiento de estos portadores cuando se aplican
voltajes constituye una corriente eléctrica. Es un material
semiconductor intrínseco.
A mayor temperatura, existen más portadores de carga y las
corrientes son mayores, por tanto la resistencia es menor, se
usan como elementos para medir temperatura ( termistores)
Los semiconductores más usados son el Silicio y el Germanio. Cuando al semiconductor
intrínseco se adicionan átomos de otros elementos (impurezas) por cada átomo adicionado se
forma un portador de carga.

Al usar materiales del grupo III de la tabla química (
Boro ( B ), Indio ( In ) o Galio ( Ga ) ), denominadas
aceptoras, se forman huecos quedando un semiconductor
con más huecos (portadoresmayoritarios) y se obtiene
un semiconductor extrínseco tipo P.

Al usar impurezas del grupo V ( Fósforo ( P ),
Arsénico ( As ) o Antimonio ( Sb ) ),
denominadas donoras, quedan electrones libres
y el material va a tener portadores mayoritarios
electrones y portadores minoritarios huecos
formando
un
material
semiconductor
extrínseco tipo N. El dopado es una medida de
la cantidad de impurezas porunidad de
volumen y determina fuertemente la
conductividad del material. El proceso de
dopado se hace en hornos de vacío a alta temperatura, los semiconductores usados en
electrónica son monocristalinos, es decir, en su estructura no aparecen límites de grano
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UNION PN
EL DIODO

Un diodo es la unión de dos zonas de materialsemiconductor, una de tipo N y la otra de tipo P, entre
las dos se forma una zona llamada de agotamiento
(Z.A.) donde es mínima o nula la presencia de
portadores de carga. Tanto en la zona P como en la
zona N existen portadores de carga minoritarios del
signo contrario.
A la zona P se le llama ánodo (A) y a la zona N se le llama cátodo (K).

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POLARIZACIÓN DE UN DIODO
Un diodo trabaja unido a un circuito eléctrico el cual le aplica un voltaje. Se presentan dos
posibilidades:

POLARIZACIÓN DIRECTA
El voltaje positivo aplicado al ánodo empuja los huecos
hacia la zona de agotamiento, lo mismo hace el voltaje
negativo sobre los electrones del cátodo. Cuando el voltaje
es pequeño, y va aumentando, la zona de agotamiento seva
estrechando. Al llegar a un valor llamado voltaje de
umbral, la zona de agotamiento desaparece y los huecos y
electrones se recombinan y el circuito externo empieza a
aportar huecos a la zona P y electrones a la zona N
apareciendo una corriente eléctrica a través del diodo, se
dice que el diodo está en conducción.
El voltaje umbral es 0.2 voltios para germanio y 0.6 voltios
para silicio. Lacorriente del diodo en conducción crece fuertemente con un crecimiento
pequeño del voltaje (décimas de voltio). Se considera entonces para un diodo de silicio
siempre que esté en conducción su voltaje es de 0.7 voltios.

Si los voltajes en el circuito son mucho mayores a 0.7v, el voltaje del diodo se considera igual
a 0 V y se asemeja a un interruptor cerrado.

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POLARIZACIÓN INVERSA

El voltaje negativo aplicado al ánodo atrae los huecos y el
voltaje positivo aplicado al cátodo atrae los electrones,
por lo que la zona de agotamiento se ensancha. Sobre los
portadores minoritarios ocurre el fenómeno contrario,
éstos hacen recombinación y forman una corriente muy
pequeña (nA a µA) que en el caso práctico se considera...