Tiristores

TIRISTOR

Es un dispositivo electrónico semiconductor que tiene dos estados de funcionamiento: conducción o bloqueo. Posee tres terminales: Ánodo (A),
Cátodo (K) y Puerta (G). Internamente está constituido por la unión de cuatro cristales semiconductores PNPN.
La conducción entre el ánodo y el cátodo es controlada por el terminal puerta. Se dice que es un dispositivo unidireccional, debido aque el sentido de la
Corriente es único.







Fabricación
Técnica de Difusión-Aleación: La parte principal del tiristor está compuesta por un disco de silicio de material tipo N, 2 uniones se obtienen en una operación de difusión con galio, el cual dopa con impurezas tipo P las 2 caras del disco. En la cara exterior se forma una unión, con un contactooro-antimonio. Los contactos del ánodo y cátodo se realizan con molibdeno. La conexión de puerta se fija a la capa intermedia (tipo P) usando aluminio. Esta técnica se usa solamente para dispositivos que requieren gran potencia.
Técnica "Todo Difusión": Se trata de la técnica más usada, sobre todo en dispositivos de mediana o baja intensidad, el problema principal de esta técnica reside en loscontactos, cuya construcción resulta más delicada y problemática que en el caso de difusión-aleación. Las 2 capas P se obtienen por difusión del galio o el aluminio, mientras que las capas N se obtienen mediante el sistema de máscaras de óxido. El problema principal de este método radica en la multitud de fases que hay que realizar. Aunque ciertas técnicas permiten paralelizar este proceso.
Técnica deBarrera Aislante: Esta técnica es una variante de la anterior. Se parte de un sustrato de silicio tipo N que se oxida por las dos caras, después en cada una de las 2 caras se hace la difusión con material tipo P. Una difusión muy duradera y a altas temperaturas produce la unión de las 2 zonas P. Después de este proceso se elimina todo el óxido de una de las caras y se abre una ventana en la otra, serealiza entonces en orden a aislar más zonas de tipo N, una difusión tipo P. Después de una última difusión N el tiristor ya está terminado a falta de establecer las metalizaciones, cortar los dados y encapsularlos.
FUNCIONAMIENTO

El funcionamiento del tiristor es como sigue:
•Cuando la tensión entre el ánodo y el cátodo es cero, la intensidad del
Ánodo también lo es.
•Hasta que no sealcance la tensión de bloqueo (o disparo) (VBO) en la
Puerta, el tiristor no se dispara. Cuando se alcanza dicha tensión, se
Percibe un aumento de la intensidad en el ánodo (IA), disminuye la
Tensión entre el ánodo y cátodo, comportándose así como un diodo
Polarizado directamente.
•Si se reduce la corriente que va desde ánodo al cátodo hasta un mínimo
llamado corriente de mantenimiento, eltiristor entra en bloqueo, y no
conduce.
Si se polariza inversamente, se observa una débil corriente inversa (de
fuga) hasta que alcanza el punto de tensión inversa máxima que
provoca la destrucción del mismo.
Se puede decir que un tiristor es como un diodo controlado por una puerta (G)
El tiristor sirve como dispositivo de conmutación en DC (corriente continua) y
en AC (corriente alterna).Es decir, son como interruptores pero rápidos y
silenciosos, sin partes móviles, sin contactos electromecánicos y que pueden
controlarse electrónicamente.

Formas de activar un tiristor
Luz: Si un haz de luz incide en las uniones de un tiristor, hasta llegar al mismo silicio, el número de pares electrón-hueco aumentará pudiéndose activar el tiristor.
Corriente de Compuerta: Para un tiristorpolarizado en directa, la inyección de una corriente de compuerta al aplicar un voltaje positivo entre compuerta y cátodo lo activará. Si aumenta esta corriente de compuerta, disminuirá el voltaje de bloqueo directo, revirtiendo en la activación del dispositivo.
Térmica: Una temperatura muy alta en el tiristor produce el aumento del número de pares electrón-hueco, por lo que aumentarán las...