Diodos

Diodos
Un diodo semiconductor de estado sólido consta de dos partes, formadas por cristales de silicio (Si) de diferente polaridad. Un cristal de silicio en estado puro constituye un elemento químico tetravalente por estar compuesto por átomos de valencia +4, pero para obtener dos cristales semiconductores de polaridad diferente es necesario “doparlos” durante el proceso de producción del diodo,añadiéndole a la estructura molecular de cada uno de esos cristales cierta cantidad de impurezas pertenecientes a átomos de otros elementos químicos (también semiconductores), pero de valencias diferentes para cada una de las partes que formarán el diodo, con sus correspondientes polaridades.
Diodos semiconductores de silicio de diferentes tipos y. tamaños, identificados en el circuito impresode este. dispositivo electrónico con las letras “D” (para diodos con. funciones diferentes) y “DZ” (para el diodo Zener).

Para fabricar un diodo, primeramente uno de los cristales de silicio se dopa añadiéndole, como impureza, un elemento químico de valencia +3 (trivalente) como el galio (Ga), por ejemplo. Al final del proceso se obtiene un semiconductor “tipo-p”, con polaridad positiva (P), quepresentará defecto o falta de electrones en la última órbita de los átomos de galio añadidos como impurezas. En esas órbitas se formarán “huecos” en aquellos lugares que debían estar ocupados por los electrones faltantes.
A continuación, el otro cristal de silicio, que inicialmente es igual al empleado en el proceso anterior, se dopa también durante el proceso de fabricación del diodo, peroañadiéndole esta vez impurezas pertenecientes a átomos de otro elemento químico también semiconductor, pero de valencia +5 (pentavalente) como, por ejemplo, antimonio (Sb). Una vez finalizado este otro proceso de dopado se obtiene un semiconductor “tipo-n”, con polaridad negativa (N), caracterizado por presentar exceso de electrones libres en la última órbita de los átomos de antimonio añadidos comoimpurezas.
Representación gráfica de dos elementos semiconductores de cristal de silicio (Si), simplificados de. forma esquemática. A.- Semiconductor de silicio de conducción “tipo-p”, o  sea, de  polaridad  positiva. (P). En su estructura molecular se puede observar que en los lugares que debían ocupar  los  electrones. lo que encontramos son “huecos”.
Cuando conectamos una batería a losextremos de un cristal semiconductor positivo, se establece un. flujo de “huecos” en sentido opuesto al flujo de electrones que proporciona la fuente de energía eléctrica.. En la ilustración se puede observar también que mientras el flujo de electrones  o  corriente  electrónica. se establece del polo negativo al polo positivo de la batería, el flujo de “huecos”, por el contrario, se. establece en elsentido inverso a través del cristal de silicio.
B.- Semiconductor  de  silicio  de  conducción  “tipo-n”,  de  polaridad  negativa  (N),  con  exceso  de. electrones libres en su estructura molecular. Si a este tipo de  semiconductor  negativo  le  conectamos. una batería, el flujo electrónico se establecerá en el mismo sentido de circulación de la propia fuente de. suministro eléctrico, o sea,del polo negativo al polo positivo. |
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FORMACIÓN DE UN DIODO DE SILICIO DE UNIÓN "p-n"
En el mismo momento que un cristal semiconductor de silicio (Si) de conducción “tipo-p” (positivo) se pone en contacto con otro cristal semiconductor también de silicio, pero de conducción “tipo-n” (negativo), se crea un diodo de empalme o de unión “p-n”. Si al diodo así formado le conectamos unafuente de corriente eléctrica, éste reacciona de forma diferente a como ocurre con cada una de las dos partes semiconductoras por separado, tal como se pudo ver en el ejemplo anterior. |
| | Representación gráfica de las dos  partes  que  componen. un diodo de silicio de unión p-n: a la izquierda la parte. positiva (P) y a la derecha la negativa (N). En la ilustración. se puede apreciar la...