diodos semi conductores

Capítulo Nro.2
El diodo semiconductor
2.1.–Introducción:

El diodo semiconductor se forma al juntar materiales tipo n y tipo p construidos en la misma base de
Ge o Si, según se muestra en la Fig.201, utilizando técnicas especiales. En el momento en que son “unidos” los
dos materiales, los electrones y los huecos en la región de la unión se combinan, dando por resultado una falta
deportadores en la región cercana a la unión.
Esta región, exenta de iones positivos y negativos, se le llama región de agotamiento,
debido a la ausencia de portadores en esta región.

Figura Nro.201.–
Esquema de un diodo.
Como el diodo es un dispositivo de dos terminales, la aplicación de un voltaje a través de sus terminales
permite tres posibilidades: sin polarización (VD = 0 V), polarizacióndirecta (VD > 0 V) o polarización inversa
(VD < 0 V).
2.2.– El diodo sin polarización aplicada (VD = 0 V) :
Bajo condiciones sin polarización, cualquiera de los portadores minoritarios en el material tipo n que se
encuentran dentro de la región de agotamiento, pasarán directamente al material tipo p. Mientras más cercano
se encuentre el portador minoritario a la unión, mayor será la atracción dela capa de iones negativos y menor la
oposición de los iones positivos en la región de agotamiento del material tipo n. Con la idea de que surjan
análisis futuros, se supone que todos los portadores minoritarios del material tipo n que se localizan en la región
de agotamiento debido a su movimiento aleatorio pasarán directamente al material tipo p. Se puede considerar
que algo similar pasacon los portadores minoritarios (electrones) del material tipo p. Este flujo de portadores se
indica en la Fig.202 para los portadores minoritarios de cada material

Figura Nro.202.–
Esquema del movimiento de los portadores.
Las líneas cruzadas muestran la cancelación
mutua de los huecos y de los electrones.
Si se examina con cuidado la Fig.202, se observará que las magnitudes relativas delos vectores de
flujo son tales que el flujo neto en cualquier dirección es igual a cero. Esta cancelación de los vectores se indica
por medio de las líneas cruzadas. La longitud del vector que representa el flujo de huecos se dibujó en una
escala mayor que el flujo de los electrones con objeto de demostrar que la magnitud de cada uno no
necesariamente debe ser la misma para la cancelación delflujo y que los niveles de dopado para cada material
pueden dar como resultado un flujo de portadores desigual de electrones y huecos
Los portadores mayoritarios (electrones) del material tipo n deben sobreponerse a las fuerzas de
atracción de la capa de iones positivos del material tipo n y a la capa de iones negativos en el material tipo p,
con el fin de migrar hacia el área localizada másallá de agotamiento del material tipo p. Sin embargo, en el
material tipo n el número de portadores mayoritarios es tan grande que invariablemente habrá un pequeño
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número de portadores mayoritarios con suficiente energía cinética para pasar a través de la región de
agotamiento hacia el material tipo p. Una vez más, la misma consideración se puede aplicar a los portadores
mayoritarios(huecos) del material tipo p. El flujo resultante debido a los portadores mayoritarios también se
describe en la Fig.202.

Figura Nro.203.–
La unión p–n sin polarización
externa.

En resumen:
En ausencia de un voltaje de polarización aplicado, el flujo neto de la carga en cualquier
dirección para un diodo semiconductor es cero.
El símbolo para. el diodo se repite en la Fig. 204 con lasregiones tipo n y p asociadas. Observe que la
flecha está asociada con el componente tipo p y la barra con la región de tipo n.
Como se indicó, para VD = 0 V, la corriente en cualquier dirección es 0.

Figura Nro.204.–
Condiciones para un diodo
sin polarización.

2.3.– El diodo con polarización inversa (VD < 0 V) :

Si un potencial externo de “V” Volt se aplica a través de la unión p-n de...