POLARIZACION DE LA UNION PN
Páginas: 15 (3676 palabras)
Publicado: 10 de noviembre de 2015
HUARCAYA ALCEDO, LUIS ALBERTO
DIURNO
MECANICA AUTOMOTRIZ IV -
POLARIZACION DIRECTA DE LA UNION PN
Polarización directa del diodo pn.
En este caso, la bateria disminuye la barrera
del potencial de la zona de carga espacial,
permitiendo el paso de la corriente de
electrones a través de la unión; es decir, el
diodo polarizado directamente conduce la
electricidad. Se produce cuando se conecta el polo
positivo de una batería a la parte P de la
unión P N y el negativo a la N. En estas
condiciones podemos observar que:
●
El polo negativo de la batería repele los electrones libres del cristal n, con lo que estos
electrones se dirigen hacia la unión pn.
●
El polo positivo de la batería atrae a los electrones de valencia del cristal p, esto es equivalente a decir que empuja los huecos hacia la unión pn.
●
Cuando la
diferencia de potencial
entre los bornes de la batería es mayor que la
diferencia de potencial en la zona de carga espacial, los electrones libres del cristal n,
adquieren la energía suficiente para saltar a los huecos del cristal p, los cuales
previamente se han desplazado hacia la unión pn.
●
Una vez que un
electrón libre de la zona n salta a la zona p atravesando la zona de
carga espacial, cae en uno de los múltiples huecos de la zona p convirtiéndose en
electrón de valencia. Una vez ocurrido esto el electrón es atraído por el polo positivo
de la batería y se desplaza de átomo en átomo hasta llegar al final del cristal p, desde
el cual se introduce en el hilo conductor y llega hasta la batería. De este modo, con la batería cediendo electrones libres a la zona n y atrayendo electrones
de valencia de la zona p, aparece a través del diodo una corriente eléctrica constante
hasta que la batería se consume.
POLARIZACION INVERZA DE LA UNION PN
HUARCAYA ALCEDO, LUIS ALBERTO
DIURNO
MECANICA AUTOMOTRIZ IV -
Polarización inversa del diodo PN
. En este caso, el polo negativo de la batería se conecta a la zona p y el polo positivo a la
zona n, lo que hace aumentar la zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta
que se alcanza el valor de la tensión de la batería, tal y como se explica a continuación:
●
El polo positivo de la batería atrae a los electrones libres de la zona n, los cuales salen
del cristal n y se introducen en el conductor dentro del cual se desplazan hasta llegar a la batería. A medida que los electrones libres abandonan la zona n, los átomos
pentavalentes que antes eran neutros, al verse desprendidos de su electrón en el
orbital de conducción, adquieren estabilidad (8 electrones en la capa de valencia,
ver semiconductor y átomo) y una carga eléctrica neta de +1, con lo que se convierten
en iones positivos.
●El polo negativo de la batería cede electrones libres a los átomos trivalentes de la zona
p. Recordemos que estos átomos sólo tienen 3 electrones de valencia, con lo que una
vez que han formado los enlaces covalentes con los átomos de silicio, tienen
solamente 7 electrones de valencia, siendo el electrón que falta el denominado
hueco
.
El caso es que cuando los electrones libres cedidos por la batería entran en la zona p, caen dentro de estos huecos con lo que los átomos trivalentes adquieren estabilidad (8
electrones en su orbital de valencia) y una carga eléctrica neta de 1, convirtiéndose
así en iones negativos.
●
Este proceso se repite una y otra vez hasta que la zona de carga espacial adquiere el
mismo
potencial eléctrico
que la batería.
En esta situación, el diodo no debería conducir la corriente; sin embargo, debido al efecto de la temperatura se formarán pares electrónhueco a ambos lados de la unión
produciendo una pequeña corriente (del orden de
1 μA
) denominada
corriente inversa de
saturación
. Además, existe también una denominada
corriente superficial de fugas
la
cual, como su propio nombre indica, conduce una pequeña corriente por la superficie del ...
DIURNO
MECANICA AUTOMOTRIZ IV -
POLARIZACION DIRECTA DE LA UNION PN
Polarización directa del diodo pn.
En este caso, la bateria disminuye la barrera
del potencial de la zona de carga espacial,
permitiendo el paso de la corriente de
electrones a través de la unión; es decir, el
diodo polarizado directamente conduce la
electricidad. Se produce cuando se conecta el polo
positivo de una batería a la parte P de la
unión P N y el negativo a la N. En estas
condiciones podemos observar que:
●
El polo negativo de la batería repele los electrones libres del cristal n, con lo que estos
electrones se dirigen hacia la unión pn.
●
El polo positivo de la batería atrae a los electrones de valencia del cristal p, esto es equivalente a decir que empuja los huecos hacia la unión pn.
●
Cuando la
diferencia de potencial
entre los bornes de la batería es mayor que la
diferencia de potencial en la zona de carga espacial, los electrones libres del cristal n,
adquieren la energía suficiente para saltar a los huecos del cristal p, los cuales
previamente se han desplazado hacia la unión pn.
●
Una vez que un
electrón libre de la zona n salta a la zona p atravesando la zona de
carga espacial, cae en uno de los múltiples huecos de la zona p convirtiéndose en
electrón de valencia. Una vez ocurrido esto el electrón es atraído por el polo positivo
de la batería y se desplaza de átomo en átomo hasta llegar al final del cristal p, desde
el cual se introduce en el hilo conductor y llega hasta la batería. De este modo, con la batería cediendo electrones libres a la zona n y atrayendo electrones
de valencia de la zona p, aparece a través del diodo una corriente eléctrica constante
hasta que la batería se consume.
POLARIZACION INVERZA DE LA UNION PN
HUARCAYA ALCEDO, LUIS ALBERTO
DIURNO
MECANICA AUTOMOTRIZ IV -
Polarización inversa del diodo PN
. En este caso, el polo negativo de la batería se conecta a la zona p y el polo positivo a la
zona n, lo que hace aumentar la zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta
que se alcanza el valor de la tensión de la batería, tal y como se explica a continuación:
●
El polo positivo de la batería atrae a los electrones libres de la zona n, los cuales salen
del cristal n y se introducen en el conductor dentro del cual se desplazan hasta llegar a la batería. A medida que los electrones libres abandonan la zona n, los átomos
pentavalentes que antes eran neutros, al verse desprendidos de su electrón en el
orbital de conducción, adquieren estabilidad (8 electrones en la capa de valencia,
ver semiconductor y átomo) y una carga eléctrica neta de +1, con lo que se convierten
en iones positivos.
●El polo negativo de la batería cede electrones libres a los átomos trivalentes de la zona
p. Recordemos que estos átomos sólo tienen 3 electrones de valencia, con lo que una
vez que han formado los enlaces covalentes con los átomos de silicio, tienen
solamente 7 electrones de valencia, siendo el electrón que falta el denominado
hueco
.
El caso es que cuando los electrones libres cedidos por la batería entran en la zona p, caen dentro de estos huecos con lo que los átomos trivalentes adquieren estabilidad (8
electrones en su orbital de valencia) y una carga eléctrica neta de 1, convirtiéndose
así en iones negativos.
●
Este proceso se repite una y otra vez hasta que la zona de carga espacial adquiere el
mismo
potencial eléctrico
que la batería.
En esta situación, el diodo no debería conducir la corriente; sin embargo, debido al efecto de la temperatura se formarán pares electrónhueco a ambos lados de la unión
produciendo una pequeña corriente (del orden de
1 μA
) denominada
corriente inversa de
saturación
. Además, existe también una denominada
corriente superficial de fugas
la
cual, como su propio nombre indica, conduce una pequeña corriente por la superficie del ...
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