Notas_Del_Curso_Dispositivos_Electronicos_Otono_2015

Dispositivos Electronicos

Benemérita Universidad
Autónoma de Puebla
Dr. José M. Rocha-Pérez
19/08/2015

José Miguel Rocha

BUAP

1

Portadores de Carga en los Sólidos

(a) Silicon atom, (b) covalent bonds between atoms, (c) free electron released by thermal energy.

Movement of electron through crystal.

Electrón libre debido a una impureza de fosforo

Carga positiva (hole) debido a unaimpureza de Boro

Summary

Corriente de deriva (drift) debida a un campo Eléctrico

Corriente de Difusión debida a una concentración no
uniforme de portadores de carga

Summary

Unión PN

Unión PN en Equilibrio

Carga en la unión PN

Formación de un Campo Eléctrico en la región de Vaciamiento

Perfil del Campo eléctrico

Potencial Interconstruido

PN Junction Under Reverse Bias

Incrementandoel voltaje en inversa, la unión PN funciona como un
capacitor

Capacitancia de la unión polarizada inversamente

PN Junction Under Forward Bias

Carrier profiles (a) in equilibrium and (b) under forward bias.

I/V Characteristics

Válido en las dos regiones

En la región inversa:

Modelos del Diodo
Modelo Teórico difícil de manejar,

Modelo de Voltaje Constante:

Curva del Diodo IdealDiodos de Silicio y Germanio

Región Zener

Efecto de la Temperatura
The reverse saturation current Is will just about double in magnitude
for every 10°C increase in temperature.

Modelo Equivalente del Diodo lineal a Tramos

Light Emitting Diode

Color

Infrared

Wavelength [nm]

λ > 760

Voltage [V]

Semiconductor Material

ΔV < 1.9

Gallium arsenide (GaAs)
Aluminium gallium arsenide(AlGaAs)

Red

610 < λ < 760

1.63 < ΔV < 2.03

Aluminium gallium arsenide (AlGaAs)
Gallium arsenide phosphide (GaAsP)
Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)
Gallium(III) phosphide (GaP)

Orange

590 < λ < 610

2.03 < ΔV < 2.10

Gallium arsenide phosphide (GaAsP)
Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)
Gallium(III) phosphide (GaP)

Yellow

570 < λ < 590

2.10 < ΔV < 2.18

Gallium arsenidephosphide (GaAsP)
Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)
Gallium(III) phosphide (GaP)

1.9[28] < ΔV < 4.0

Indium gallium nitride (InGaN) / Gallium(III) nitride (GaN)
Gallium(III) phosphide (GaP)
Aluminium gallium indium phosphide (AlGaInP)
Aluminium gallium phosphide (AlGaP)

Green

500 < λ < 570

Blue

450 < λ < 500

2.48 < ΔV < 3.7

Zinc selenide (ZnSe)
Indium gallium nitride (InGaN)
Siliconcarbide (SiC) as substrate
Silicon (Si) as substrate — (under development)

Violet

400 < λ < 450

2.76 < ΔV < 4.0

Indium gallium nitride (InGaN)

Purple

multiple types

2.48 < ΔV < 3.7

Dual blue/red LEDs,
blue with red phosphor,
or white with purple plastic

Ultraviol
et

λ < 400

3.1 < ΔV < 4.4

diamond (C)
Aluminium nitride (AlN)
Aluminium gallium nitride (AlGaN)
Aluminium gallium indiumnitride (AlGaInN) — (down to 210 nm[29])

White

Broad spectrum

ΔV = 3.5

Blue/UV diode with yellow phosphor

Resistencia del Diodo
DC or Static Resistance

Resistencia de AC

Summary

Análisis por Medio de la Recta de Carga

Recuerde que:
Diodo Ideal

En el caso del Circuito que estamos revisando

Curva Característica:

Ejemplo: Hallar las Característica de Entrada/Salida del SiguienteCircuito

Circuito Rectificador

Ciclo de Conducción:

Ciclo de No-Conducción

Valor promedio=0.318Vm

Efecto del Voltaje Interconstruido

Rectificador de Onda Completa
Ciclo Positivo:

Ciclo Negativo

Respuesta Completa:

Ciclo
Positivo

Rectificador de Onda Completa con Transformador

Ciclo Negativo

Clippers (Recortadores)
Note que la onda de entrada ya no esta restringida a una ondasenoidal.
Recortadores Serie:

Procedimiento de Análisis


1. Make a mental sketch of the response of the
network based on the direction of the diode and the
applied voltage levels.
 2. Determine the applied voltage (transition voltage)
that will cause a change in state for the diode.
 3. Be continually aware of the defined terminals and
polarity of vo.
 4. It can be helpful to sketch the input...