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Serie de problemas. Dispositivos de dos terminales.
Juntura P-N en condición electrostática.
Prob. 1 Un diodo semiconductor de Silicio está dopado con 𝑁𝑎 = 5𝑥1015 /𝑐𝑚3 , y con
𝑁𝑑 = 3𝑥1016 /𝑐𝑚3 , lapermitividad relativa del silicio intrínseco es de 𝜖𝑟 = 11.5 , y la
permitividad del vacío es de 𝜖0 = 8.854𝑥10−12 𝐹/𝑚 . Hallar la longitud de la región vacía :
A) En el lado N.
B) En el lado P.
C) Latotal.
A la temperatura ambiente de 300𝐾 ° hay 𝑛𝑖 = 1𝑥1010 portadores en la banda de
conducción / 𝑐𝑚3 en el Silicio intrínseco.

Juntura P-N en condición electrostática.
Prob. 2 Considerando el mismodiodo del problema 1, calcula en el centro de la juntura:
A) El campo eléctrico en V/cm.
B) El potencial eléctrico en mV.
Polarización en inversa y la capacitancia asociada.
Prob. 3 Un fabricante dediodos utiliza 𝑁𝑑 =

3𝑥1017
𝑐𝑚3

y 𝑁𝑎 =

4.5𝑥1015
𝑐𝑚3
5

, y mide

experimentalmente un campo máximo en el centro de la unión de 4.5𝑥10 𝑉/𝑐𝑚.
A) Calcula el voltaje máximo en inversa que puede aplicarseal diodo. Es decir, su
voltaje de ruptura.
B) Suponga que el diodo se somete a un voltaje pico repetitivo en inversa de 120V.
¿Se dañaría el dispositivo? .
El silicio intrínseco utilizado tiene Ɛ =104.48x10−14 𝐹/𝑐𝑚 y 𝑛𝑖 = 1.1𝑥1010 /𝑐𝑚3 .

Polarización en inversa y la capacitancia asociada.
Prob. 4 Un diodo semiconductor tiene en su juntura un área de 15𝜇𝑚𝑥15𝜇𝑚 .Un cálculo
previo sin polarización,revela que la longitud en la zona vacía, en el lado P, es de
𝑥𝑝 (0) = 0.355𝜇𝑚 , y un potencial de contacto Ф𝐵 = 585𝑚𝑉 . Asumiendo una juntura
uniformemente dopada ( m=1/2 ), calcula:
A) Lacapacitancia sin tensión aplicada, en
𝑁𝑎 = 1017 /𝑐𝑚3 .
B) La capacitancia inversa en

𝑛𝐹
𝑐𝑚2

𝑛𝐹
𝑐𝑚2

, al aplicar -35V.

, si su lado P está dopado con

C) La capacitancia inversa total en femtofarads ( fF ),al aplicar -35V. 1fF = 10−15 F.

Polarización en directa y la capacitancia asociada.
Prob. 5 Un diodo presenta una capacitancia en inversa sin polarización, de 𝐶𝑗0 =
5𝑛𝐹/𝑐𝑚2 . Las dimensiones de...