El Sobrino Del Mago

Escuela de Ingeniería
Mecánica Automotriz
Laboratorio de Autotrónica

“Semiconductores”

Elaborado por:

Julio Barrera
Cristian Osorio
Mario Quintanilla

I. Semiconductores
(a)

Introducción

Los semiconductores son materiales, como el germanio y el silicio, que bajo
determinadas circunstancias pueden ser conductores. Cuando el silicio o el
germanio disponen de impurezas seconvierten en cristales “N” o “P” según el tipo
de impurezas con que han sido dopados. Por ejemplo:
Cristal N: es el resultado del germanio dopado con arsénico, como este último
posee 5 electrones de valencia queda un electrón sobrante y que no tiene ahora
cabida en el sistema. Si aplicamos una fuente de corriente eléctrica veremos que
se establece el paso de ella y el cristal se vuelveexcelente conductor.
Cristal P: Otro caso es añadir una impureza de sólo tres electrones de valencia,
como es el caso del indio, éste entra a formar parte del germanio y ahora se
dispondrá de un átomo donde falta un electrón con respecto a sus vecinos;
también se habla en jerga electrónica de un “hueco”, pues falta un electrón en
una orbita.

(b)

Diodo

Cuando se une un cristal P con uncristal N se establece un importante
comportamiento electrónico, tal como se describe en la figura se forma una
barrera entre ambos cristales, que ofrece una alta resistencia específica al paso
de la corriente. Esta zona (Z) se llama zona de resistencia ó agotada. Además,
también recibe el nombre de “barrera iónica”, “diferencial interno” ó “diferencia
De La Barrera”.

Laboratorio de AutotronicaAl lado P se le puede dar también el nombre de ánodo, mientras que al lado N se
le da el nombre de cátodo, y respectivamente se les abrevia con las letras A y K.
Tal como se muestra en la figura, si conectamos el polo negativo de una fuente al
cristal P y el positivo al cristal N, LA CORRIENTE NO CIRCULARÁ porque se
efectuará una concentración de huecos en el cristal P y una concentraciónde
electrones en el cristal N. Esta conexión es conocida como polarización inversa
del diodo. De esta manera, la zona de resistencia crecerá enormemente
convirtiéndose en un aislante para el paso de la corriente.

Si energizamos en forma directa como se muestra en la figura, es decir, el polo
positivo de la fuente conectado al cristal P y el negativo al cristal N, LA
CORRIENTE CIRCULARÁpor el diodo ya que la zona de resistencia decrece
(disminuye).

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El gráfico de demuestra el comportamiento de un diodo es el siguiente:

1. Diodo rectificador

2. Diodo Zener
Un diodo zener es un diodo de diseño especial que conduce la corriente como si
fuera un diodo normal, pero además, la guía de manera segura en la dirección
opuesta cuando la corrienteinversa (reversa) alcanza la tensión de diseño
especificada. Un diodo zener puede detener la corriente inversa si ésta es inferior
a la tensión de diseño, pero cuando la corriente inversa llega al voltaje de diseño
y lo supera, el diodo zener conduce la corriente inversa. Este tipo de diodo se usa
en los circuitos de control, como sucede con la corriente de campo de un
alternador.Laboratorio de Autotronica

El siguiente gráfico muestra el comportamiento de un diodo zener:

3. Diodos Emisores de luz
Estos diodos al ser energizados correctamente, como se muestra en la figura, es
capaz de emitir un as de luz.

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4. Diodos Fotodiodos
Los fotodiodos son elementos capaces de conducir corriente eléctrica sólo si se
encuentra en presencia de luz, enel caso que se encuentre en oscuridad, éste
componente electrónico no puede conducir la corriente eléctrica.

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(c)

Condensador (capacitor)

Otro componente pasivo de gran importancia es el condensador. Estos
componentes tienen la particularidad de poder almacenar una determinada
cantidad de electricidad. Para ello se componen de dos superficies conductoras,...