manual

UNIDAD I: REPORTE

ESTRUCTURA DE UN ELEMENTO SEMICONDUTOR





Diodos semiconductores de silicio de diferentes tipos y.tamaños, identificados en el circuito impreso de este.dispositivo electrónico con las letras “D” (para diodos con.funciones diferentes) y “DZ” (para el diodo Zener).
 






POLARIZACIÓN DEL DIODO

Los diodos semiconductores, al igual que ocurría con lasantiguas válvulas termoiónicas, actúan de forma similar al funcionamiento de una válvula hidráulica del tipo antirretorno.



Válvula antirretorno. La flecha estampada en su cuerpo metálico.indica el único sentido en que puede circular el fluido cuando se.conecta a un circuito hidráulico. Arriba la flecha azul identificada.como “A” señala el sentido de circulación permitido. Abajo la.flecha  roja identificada  como  “B”  muestra  que  si  el  fluido.  hidráulico una vez que ha pasado a la parte izquierda de la válvula.intenta ir hacia atrás por el mismo camino, no podrá hacerlo porque.en ese sentido contrario al normal se encontrará bloqueada la.entrada de la válvula.
 
Cuando se instala una válvula antirretorno en un circuito hidráulico, el fluido sólo puede circular en un sentido,porque se bloquea en sentido inverso, ya que en ese caso su mecanismo interno se cierra automáticamente. De forma similar, para que la corriente eléctrica pueda fluir a través de un diodo, es necesario polarizarlo “directamente”. Para ello el polo negativo (–) de la batería o fuente de fuerza electromotriz se conecta al cátodo “K” o parte negativa (N) del diodo, mientras que el polo positivo (+) de lapropia batería se conecta al ánodo “A” o parte positiva (P) del propio diodo.



En la parte superior de esta figura se representa el esquema de un.diodo energizado en “polarización directa”. Como se puede.observar, el polo negativo (–) de la batería se encuentra conectado.al cátodo “K” y el polo positivo (+) al ánodo “A” del diodo. Esta.conexión permite que la corriente de electrones quesuministra la.batería  o  fuente  de  fuerza  electromotriz  pueda  circular  en  el.sentido que indican las flechas. En la parte de abajo  de  la  figura,.se  muestra  un  símil  hidráulico,  que  emplea  una  “válvula.antirretorno” con el paso abierto para que el fluido hidráulico pueda.así circular. Se puede observar que el fluido (representado por las.flechas de color rojo) atraviesa la válvulacirculando  en  el  sentido.en el que la bola que sirve de compuerta a la válvula se abre. Así,.una vez que la presión del propio fluido hidráulico vence la fuerza.que ejerce el muelle sobre la bola, ésta cede y el líquido puede fluir.libremente. De forma similar en el circuito eléctrico de un diodo.polarizado de  forma  directa,  la  corriente  también  puede  fluir  a.través de mismo en un solosentido.


Cuando polarizamos un diodo de forma directa, el polo positivo de la batería rechaza los huecos o agujeros contenidos en la región "P" (ánodo del diodo), y los obliga a dirigirse al empalme "p-n". En esas condiciones, la “zona de deplexión” se reduce por completo, por lo que los electrones en exceso en el material negativo o cátodo adquieren la suficiente energía como para poderatravesar la barrera de potencial existente en el empalme "p-n". 

De esa forma los electrones penetran en la región "P" de la parte positiva del diodo para combinarse ahí con los huecos o agujeros. Al mismo tiempo la atracción que ejerce el polo positivo de la batería sobre los electrones (negativos) provoca que estos salten o se desplacen de hueco en hueco a través de esa mitad del diodo y recorrantoda la región semiconductora "P". Así, los electrones que cede la batería o fuente de energía eléctrica a partir de su polo negativo (–), retornan a su polo positivo (+) después de atravesar el diodo. De esa manera se restablece el equilibrio electrónico interno de la propia batería, el cual se ve continuamente alterado durante todo el tiempo que se encuentre conectada al circuito cediendo...