Diodos

Diodos
Semiconductores
Los semiconductores son elementos que tienen una conductividad eléctrica inferior a la de un conductor metálico pero superior a la de un buen aislante.
Materiales semiconductores: Semiconductores más comunes
-Cadmio (Cd) - Carbono (C) -Teluro (Te) - Silicio (Si)
- Aluminio (Al) - Germanio (Ge) - Azufre(S) - Germanio (Ge)
-Galio (Ga) - Fósforo (P) - Carbono (C)
-Boro (B) - Arsénico (As)
-Indio (In) - Antimonio (Sb)
-Silicio (Si) - Selenio (Se)
Características del semiconductor tipo N
En este caso se contamina el material con átomos de valencia 5 (que tienen un orbital con 5 electrones) como son Fósforo (P),Arsénico (As) o Antimonio (Sb). Al introducirlos, se fuerza al quinto electrón de éste átomo a vagar por el material semiconductor, pues no se encuentra un lugar estable en el que situarse. Al conjunto de estos electrones se les llama electrones mayoritarios.
Al material tipo N se le llama también donador de electrones.


Características del semiconductor tipo P
En este caso se contamina elmaterial semiconductor con átomos de valencia 3 (que tiene un orbital con 3 átomos), como son Boro (B), Galio (Ga) o Indio (In). Si se introduce este átomo en el material, queda un hueco donde debería ir un electrón. Este hueco se mueve fácilmente por la estructura como si fuese un portador de carga positiva. En este caso, los huecos son portadores mayoritarios.
Al material tipo P se le conoce tambiéncomo donador de huecos (o aceptador de electrones).

Los semiconductores de tipo N tienen un exceso de portadores de carga negativos (electrones) y los semiconductores de tipo P tienen exceso de portadores de carga positiva (huevos).
Unión PN
Esta unión se caracteriza por estar presente en un diodo, consiste simplemente en la unión de dos cristales semiconductores, uno tipo N y otro tipo P.
Alunirlos, parte del exceso de electrones del tipo N, pasa al cristal tipo P, y parte de los huecos del tipo P pasan al cristal tipo P. Creándose en la unión una franja llamada “zona de transición” que tiene un campo eléctrico que se comporta como una barrera que se opone al paso de más electrones desde la zona N hacia la zona P y de huecos desde la zona P a la zona N.
¿Qué sucede si se conecta undiodo a una pila?
Pueden ocurrir dos casos:
-Polarización directa: En este caso se conecta el polo positivo al cristal P y el polo negativo al cristal N. Esto hace que la zona de transición se haga mucho más estrecha, rompiendo la barrera y permitiendo libremente el paso de la corriente. En este caso el diodo conduce.

Polarización Inversa: En este caso el polo positivo se conecta al cristal N y elpolo negativo al cristal P. Esto hace que la zona de transición se haga mucho más ancha, reforzando la barrera que impide el paso de la corriente. En este caso el diodo no conduce.

Tipos de diodos
Zéner: Es un diodo especialmente diseñado para trabajar siempre en inversa. Su función es estabilizar el voltaje.
Símbolo:
Los diodos Zener mantienen el voltaje entre sus terminales prácticamenteconstante en un amplio rango de corriente.
LED: En los diodos LED, al contrario de los diodos comunes, no se emplean cristales de silicio como elemento semiconductor, sino una combinación de otros tipos de materiales, igualmente semiconductores, pero que poseen la propiedad de emitir fotones de luz de diferente color cuando lo recorre una corriente eléctrica.
Por ejemplo, un LED rojo, emplea un chipcompuesto por arseniuro de galio y aluminio (GaAlAs), mientras que el azul uno de nitruro de galio (GaN).
Varicap: Conocido como diodo de capacidad variable o varactor, es un diodo que aprovecha determinadas técnicas constructivas para comportarse, ante variaciones de la tensión aplicada, como un condensador variable. Cuando se polariza en inversa, la barrera de potencial que forma la unión PN a...