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DIODO

Un diodo no es más que la unión de un semiconductor tipo P con un semiconductor tipo N al que se le han añadido 2 terminales uno en la parte P y otro en la parte N, para poder acoplarse a un circuito. En la figura 2.1 se puede observar una representación idealizada de la unión PN.
Es decir que el semiconductor de la región P tiene impurezas de tipo aceptadora con una concentración NA yla región N tiene impurezas de tipo donadora ND. A la temperatura ambiente esas impurezas son ionizadas. Una impureza aceptadora NA da un hueco libre móvil y una impureza donadora ND da un electrón libre móvil. Después esas impurezas forman iones cargados, fijos en la red, iones negativos en la región P e iones positivos en la región N respecto a la característica de la neutralidad de lossemiconductores antes del movimiento de los portadores.
Cuando los trozos de semiconductores entran en contacto, comienza a actuar los mecanismos de difusión tanto en los electrones del semiconductor N como en los huecos del semiconductor P. El mecanismo de difusión actúa de modo similar al comportamiento de un gas.
Por Ejemplo, los huecos del semiconductor P, cuando se ven unidos a un trozo desemiconductor en el que la presencia de huecos es casi nula (Semiconductor N), comienzan a desplazarse hacia el semiconductor tipo N.
Ahora bien, tal como lo haría un gas, los huecos que se encuentran en la frontera con el semiconductor N comienzan a desplazarse hacia la zona del semiconductor tipo N, con el propósito de equilibrar la concentración de huecos a lo largo de toda la unión PN.
Ocurreexactamente lo mismo con los electrones del semiconductor N que se encuentran en la frontera con semiconductor tipo P donde apenas hay unos cuantos electrones, comienzan a desplazarse hacia la zona del semiconductor tipo P.
¿Qué ocurriría si los huecos de la zona P se dirigen a la zona N y los electrones de la zona N se dirigen a la zona P?
Como los electrones se dirigen a un sitio con muchoshuecos, se recombinan con los huecos, y como los huecos se dirigen a un sitio con muchos electrones, también se recombinan con los electrones, esto conlleva que en la zona próxima a la unión se produzca un vaciamiento de portadores libres (electrones y huecos), quedando por lo tanto en presencia de los iones de los semiconductores, cargada positivamente en el semiconductor N y negativamente en el P.Ahora bien, conformé se va formando esa región de carga espacial o también conocida como región de agotamiento, en torno a la unión, se va creando un campo eléctrico en dicha región de carga, y dirigido de la parte positiva a la negativa como se puede observar en la figura.

Fig. Formación de la región de vaciamiento.
En principio, los electrones y los huecos seguirán difundiéndose, pero en elmomento en que forma el campo eléctrico este se opone al movimiento de electrones de la zona N a la P y se opone al movimiento de huecos de la zona P a la N. Por lo tanto hay, una doble tendencia que intenta mover a los electrones y a los huecos: la difusión y el campo eléctrico que se generan en la región de carga espacial.
Al principio, la difusión es suficiente para vencer al campo eléctrico,pero, al ir creciendo la región de carga espacial, el campo también crece, y cada vez se opone con más fuerza a la difusión. Pero llega el momento en que el campo eléctrico sea lo suficientemente grande como para detener el flujo de los electrones y huecos debido a la difusión. Entonces se habrá llegado a una situación de equilibrio, y habrá cesado el flujo de carga.
Como se ha dicho anteriormentela unión PN conforma un diodo. Ahora queda añadirle 2 terminales externos para ver como se comporta la unión PN cuando se le aplica una determinada tensión entre la parte p y su parte n.
Polarización en Sentido Directo.
Suponga que se le aplica una tensión positiva VD entre la parte p y n como muestra la figura.




Fig. Polarización en Directo de la unión PN

El hecho de aplicar esa...