Diodos
Páginas: 9 (2154 palabras)
Publicado: 4 de septiembre de 2011
Diodos semiconductores
El diodo ideal es un dispositivo lineal con características de corriente contra tensión, como la mostrada en la figura 1.9(b). Esta característica se conoce como lineal a segmentos, ya que la curva se construye con segmentos de rectas, si se intenta colocar una tensión positiva (o directa) a través del diodo, no se tienen éxito y la tensión se limita a cero. Lapendiente de la curva está infinita. Por tanto, bajo esta condición la resistencia es cero y el diodo se comporta como un cortocircuito. Si se colocan una tensión negativa (o inversa) a través del diodo, la corriente es cero y la pendiente de la curva también es cero. Por tanto, del diodo se comporta ahora como una resistencia infinita, o circuito abierto.
Figura 1.9
Construcción del diodoEn la figura 1.10 se muestra un material de tipo p y otro de tipo n colocados juntos para formar una unión. Esto representa un modelo simplificado de construcción del diodo. El modelo ignora los cambios graduales en la concentración de impurezas en el material. Los diodos prácticos se construyen como una sola pieza de material semiconductor, en la que un lado se contamina con material de tipo de yel otro con material de tipo n.
Los materiales más comunes utilizados en la construcción de diodos son tres; germanio, silicio y arsenurio de galio. En general, en silicio ha reemplazado al germanio en los diodos debido a su mayor barrera de energía que permiten la operación a temperaturas más altas, y los costos de material son mucho menores. El arsenurio de galio es particularmente útil enaplicaciones de alta frecuencia y microondas. La distancia precisa en el que se produce el cambio de material de tipo p a tipo n en el cristal varía con la técnica de fabricación. La característica esencial de la unión pn es que el cambio en la concentración de impurezas se debe producir en una distancia relativamente corta. De otra manera, la unión no se comporta como un diodo. C abran una regióndesértica en la vecindad de la unión, como se muestra en la figura 1.11 (a). Este fenómeno se debe a la combinacón de huecos y electrones donde se unen los materiales. La región desértica tendrá muy pocos portadores.
Sin embargo, los dos componentes de la corriente constituida por el movimiento de huecos y electrones a través de la unión se suman para formar la corriente de difusión, ID. Ladirección de esta corriente es del lado p al lado n. Además de la corriente de difusión existe otra corriente debido al desplazamiento de portadores minoritarios a través de la unión, y se conoce como IS.
Si ahora se aplica un potencial positivo al material p en relación con el material n, como se muestra en la figura 1.11 (b), se dice que el diodo está polarizado en directo, por otra parte, si latensión se aplican como en la figura 1.11 (c), el diodo se polariza en inverso.
Figuras 1.10 y 1.11
Operación del diodo
El la figura 1.12 se ilustran las características de operación de un diodo práctico. Esta curva difiere de la característica ideal de la figura 1.9 (b) en los siguientes puntos: conforme la tensión en directo aumenta más allá de cero, la corriente no fluye deinmediato. Es necesaria una tensión mínima, denotada por Vð , para obtener una corriente significativa. Conforme la tensión tiende a exceder Vð la corriente aumenta con rapidez. La pendiente de la curva característica es grande pero no infinita, como en el caso del diodo ideal. La tensión mínima necesaria para obtener una corriente significativa, Vð , es aproximadamente 0.7 V para semiconductores desilicio (a temperatura ambiente) y 0.2 V para semiconductores de germanio. La diferencia de tensión para el silicio y el germanio radica en la estructura atómica de los materiales. Para diodos de arsenurio de galio, Vð es más o menos 1.2 V.
Cuando el diodo está polarizado el inverso, existe una pequeña corriente de fuga, está corriente se producen siempre que la tensión sea inferior a la...
El diodo ideal es un dispositivo lineal con características de corriente contra tensión, como la mostrada en la figura 1.9(b). Esta característica se conoce como lineal a segmentos, ya que la curva se construye con segmentos de rectas, si se intenta colocar una tensión positiva (o directa) a través del diodo, no se tienen éxito y la tensión se limita a cero. Lapendiente de la curva está infinita. Por tanto, bajo esta condición la resistencia es cero y el diodo se comporta como un cortocircuito. Si se colocan una tensión negativa (o inversa) a través del diodo, la corriente es cero y la pendiente de la curva también es cero. Por tanto, del diodo se comporta ahora como una resistencia infinita, o circuito abierto.
Figura 1.9
Construcción del diodoEn la figura 1.10 se muestra un material de tipo p y otro de tipo n colocados juntos para formar una unión. Esto representa un modelo simplificado de construcción del diodo. El modelo ignora los cambios graduales en la concentración de impurezas en el material. Los diodos prácticos se construyen como una sola pieza de material semiconductor, en la que un lado se contamina con material de tipo de yel otro con material de tipo n.
Los materiales más comunes utilizados en la construcción de diodos son tres; germanio, silicio y arsenurio de galio. En general, en silicio ha reemplazado al germanio en los diodos debido a su mayor barrera de energía que permiten la operación a temperaturas más altas, y los costos de material son mucho menores. El arsenurio de galio es particularmente útil enaplicaciones de alta frecuencia y microondas. La distancia precisa en el que se produce el cambio de material de tipo p a tipo n en el cristal varía con la técnica de fabricación. La característica esencial de la unión pn es que el cambio en la concentración de impurezas se debe producir en una distancia relativamente corta. De otra manera, la unión no se comporta como un diodo. C abran una regióndesértica en la vecindad de la unión, como se muestra en la figura 1.11 (a). Este fenómeno se debe a la combinacón de huecos y electrones donde se unen los materiales. La región desértica tendrá muy pocos portadores.
Sin embargo, los dos componentes de la corriente constituida por el movimiento de huecos y electrones a través de la unión se suman para formar la corriente de difusión, ID. Ladirección de esta corriente es del lado p al lado n. Además de la corriente de difusión existe otra corriente debido al desplazamiento de portadores minoritarios a través de la unión, y se conoce como IS.
Si ahora se aplica un potencial positivo al material p en relación con el material n, como se muestra en la figura 1.11 (b), se dice que el diodo está polarizado en directo, por otra parte, si latensión se aplican como en la figura 1.11 (c), el diodo se polariza en inverso.
Figuras 1.10 y 1.11
Operación del diodo
El la figura 1.12 se ilustran las características de operación de un diodo práctico. Esta curva difiere de la característica ideal de la figura 1.9 (b) en los siguientes puntos: conforme la tensión en directo aumenta más allá de cero, la corriente no fluye deinmediato. Es necesaria una tensión mínima, denotada por Vð , para obtener una corriente significativa. Conforme la tensión tiende a exceder Vð la corriente aumenta con rapidez. La pendiente de la curva característica es grande pero no infinita, como en el caso del diodo ideal. La tensión mínima necesaria para obtener una corriente significativa, Vð , es aproximadamente 0.7 V para semiconductores desilicio (a temperatura ambiente) y 0.2 V para semiconductores de germanio. La diferencia de tensión para el silicio y el germanio radica en la estructura atómica de los materiales. Para diodos de arsenurio de galio, Vð es más o menos 1.2 V.
Cuando el diodo está polarizado el inverso, existe una pequeña corriente de fuga, está corriente se producen siempre que la tensión sea inferior a la...
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