Semiconductores

Trabajo práctico N°1 - Laboratorio
Características de los semiconductores

1 – Identificar visualmente las características de los diodos suministrados por el docente. Adjuntar hojas de datos correspondientes.

Cinco fueron los diodos suministrados para el presente trabajo práctico, los cuales observando en sus encapsulados, todos de tipo cilíndrico, nos proveían descripciones, que sepresentan a continuación:

1N4007 | 1N4732843 | 1N4732A | BZ55C9V | 1N4148 |

En todos los diodos se pudo apreciar la diferenciación del ánodo y el cátodo en sus encapsulados, a través de una banda en unos de sus extremos (cátodo) y el resto del cuerpo de un color opaco u otro material como vidrio (ánodo), como se puede ver en las imágenes.

Diodo 1N4007Diodo 1N4148

Las hojas de características (Data Sheet) de los diodos estudiados se adjuntan al final del presente informe; en ellas se pueden ver las características de las familias de diodos con sus diferentes especificaciones eléctricas, sus curvas características y sus dimensiones físicas, lo que se tiene en cuenta a la hora de seleccionar el diodo adecuadoen el diseño de un circuito.

2 – Medir con un multímetro la polarización directa e inversa de los mencionados diodos. Realizar tabla comparativa entre los diferentes tipos de diodos.

Primero que nada es importante dejar en claro a que nos referimos cuando se habla de polarización directa o inversa de un diodo.
El diodo semiconductor se forma cuando se unen un material tipo P con un tipo Nconstruido de la misma base que puede ser de Ge o Si utilizando técnicas especiales.
En el momento en que son unidos los dos materiales, los electrones y los huecos en la región de unión se combinan, dando como resultado una falta de portadores en la región cercana a la unión.
A esta región de iones positivos y negativos descubiertos se llama región de agotamiento o de empobrecimiento o barrera depotencial debido a la disminución de portadores en ella.
La aplicación de un voltaje a través de sus terminales permite tres posibilidades:

- Sin polarización (Vd=0v)
- Polarización directa (Vd>0v)
- Polarización inversa (Vd<0v)

Sin Polarización
Cuando los materiales semiconductores del tipo N y del tipo P se juntan, ocurre un fenómeno muy importante en la unión debido al excesode huecos en el material y electrones en el otro lado, una interacción se lleva a cabo entre los dos tipos de materiales.
Algunos electrones se difunden a través de la unión y similarmente pasa por los huecos del material tipo P, esta iteración o difusión lleva al equilibrio donde la corriente total es cero.

Polarización Directa
Si la polarización es en forma directa los electrones en elmaterial tipo P cercanos al terminal positivo de la fuente rompen sus enlaces y entran a estos creando nuevos huecos al mismo tiempo electrones del terminal negativo de la fuente entran al material tipo N y se difunden hacia la unión, así la barrera de potencial decrece a un valor pequeño de tal manera que un exceso de electrones fluye a través de la unión y se dirige hacia el terminal positivo de lafuente, a este flujo se le conoce como corriente de portadores mayoritarios.

Polarización directa de un diodo

Polarización Inversa
Cuando la unión se polariza en forma inversa, los electrones libres del material tipo N son atraídos por el terminal positivo de la fuente y por consecuencia se alejan de la unión, lo mismo sucede con los huecos del material tipo P, en base a esto la barrerade potencial se vuelve considerablemente más ancha llegando a ser de la misma magnitud que la fuente aplicada y el flujo de corriente es extremadamente pequeño debido a la escasa cantidad de portadores libres y se llama corriente de saturación inversa.

Polarización inversa de un diodo

Entonces teniendo en cuenta estos conceptos y recordando que al medir el multímetro aplica una tensión con...