Diodos - resumen


SEMICONDUCTORES:
Cuerpos como el cobre, la plata, el aluminio, tienen una resistividad muy baja, permitiendo que se transmita el calor y la electricidad sin problema, ya que contienen entre 1 y 3 electrones en su órbita de valencia, llamados electrones libres. Debido a esta característica, pueden perder o ganar electrones fácilmente. Estos materiales son llamados buenos materiales, oconductores eléctricos.
Por otro lado existen otros cuerpos que tienen una elevada resistencia, que impiden el paso del calor y la electricidad, como el vidrio, el plástico, la porcelana, etc. Estos se denominan aislantes, ya que tienen más de 4 electrones en su órbita de valencia y se “resisten” a cederlos o ganarlos.
En medio de estos materiales (4 electrones en su órbita de valencia) se encuentranlos semiconductores, cuya conductividad varía según condiciones externas (estado de agregación, temperatura, presión), pudiendo comportarse como conductores o como aislantes. Son la base de la electrónica moderna. El material semiconductor más utilizado es el Silicio, pero también se utiliza el Germanio. Los materiales que estén fabricados con ellos, darán 50 veces más resistencia que losconductores. Los semiconductores son malos conductores, pero al mismo tiempo son malos aislantes.

Los semiconductores tienen un papel esencial en la electrónica moderna, y se encuentran en diversos componentes, pero en esta oportunidad hablaremos de los diodos.
En términos generales, el diodo es un dispositivo de estado sólido que permite que la corriente fluya en una sola dirección.
Lo diodos másutilizados y más sencillos, llamados diodos rectificadores, tienen la característica y función de permitir el flujo de corriente en un solo sentido. Se usan fundamentalmente para rectificar ondas de CA, pero tienen otras aplicaciones como en protección de circuitos, etc.
Estos diodos pueden ser de silicio o de germanio. El primero es el más utilizado ya que es mucho más abundante en la tierra.Como el silicio es un material semiconductor, se dopa o “contamina” con otros materiales para dar lugar a las zonas P y N. Por lo tanto, para dar lugar a estas dos zonas se convierte al cristal de silicio intrínseco (puro) en uno extrínseco (impuro) ya que sus uniones covalentes dejan de estar formadas por el mismo elemento.

1.- Ánodo o zona P: Para la zona P (Falta de electrones), se utilizanelementos trivalentes como Fósforo, Selenio, Bromo, etc. para dopar el silicio. En su unión covalente con éste, siempre faltará un electrón dando lugar a un hueco.

2.- Zona de transición o deplexión: es una barrera de potencial que separa a las zonas P y N. A temperatura ambiente, para que los electrones pasen esa barrera de potencial entre zonas, se necesita una diferencia de potencial, que enlos diodos de silicio es igual a 0,6V o 0,7V, y en los de germanio a 0,2V o 0,3V.
3.- Cátodo o zona N: Para la zona N (Exceso de electrones) se puede contaminar al silicio con algún elemento como el Manganeso, Tungsteno, etc. ya que estos son elementos pentavalentes (5 electrones en su órbita de valencia). Los átomos de silicio y este otro material se unen covalentemente compartiendo electrones,pero siempre sobrará un electrón en la unión.

Las características principales de un diodo rectificador a la hora de conseguirlo en el mercado, o utilizarlo en un circuito, son el voltaje de ruptura, amperaje máximo soportado, la potencia que se necesita disipar (esto es importante ya que según la potencia variará su tamaño, más potencia más grande).
Estas características se pueden divisar enel grafico del comportamiento de un diodo rectificador, o curva del diodo.
Esta es la curva, en términos generales, para un diodo rectificador de silicio.

Físicamente los diodos rectificadores, pueden ser de estas 2 formas.


El cátodo se representa con una línea gris o negra dependiendo el caso.

Estos pueden ser polarizados de dos maneras: Directa e Inversa.

Polarización...