Cales son as Características do Díodo
Cal son as características do díodo?
Definición de díodo
Usamos materiais semiconductores (Si, Ge) para formar diferentes dispositivos electrónicos. O dispositivo máis básico é o díodo. O díodo é un dispositivo de xunción PN con dous terminais. A xunción PN forma-se ao poñer en contacto un material tipo P cun material tipo N. Cando se pon en contacto un material tipo P cun material tipo N, os eléctrons e os buracos comezan a recombinarse preto da xunción. Isto resulta nunha falta de portadores de carga na xunción, polo que a xunción chámase rexión de esgotamento. Cando aplicamos unha tensión nos terminais da xunción PN, chamámolo díodo. A imaxe de abaixo amosa o símbolo do díodo de xunción PN.
O díodo é un dispositivo unidireccional que permite que a corrente flua só en unha dirección, dependendo de como está polarizado.
Polarización directa
Cando o terminal P conecta co extremo positivo da batería e o terminal N co negativo, o díodo está polarizado directamente.
Na polarización directa, o terminal positivo da batería repele os buracos na rexión P e o terminal negativo repele os eléctrons na rexión N, empurrándolos cara á xunción. Isto aumenta a concentración de portadores de carga preto da xunción, causando recombinação e reducindo a anchura da rexión de esgotamento. A medida que a tensión de polarización directa aumenta, a rexión de esgotamento estreítase máis, e a corrente aumenta exponencialmente.
Polarización inversa
Na polarización inversa, o terminal P conecta co terminal negativo da batería e o terminal N co positivo. Así, a tensión aplicada fai que o lado N sexa máis positivo que o lado P.
O terminal negativo da batería atrái os portadores maioritarios, buracos, na rexión P e o terminal positivo atrái os eléctrons na rexión N, puxéndoos afastados da xunción. Isto resulta nunha diminución da concentración de portadores de carga preto da xunción e a anchura da rexión de esgotamento aumenta. Unha pequena cantidade de corrente flue debido aos portadores minoritarios, chamada corrente de polarización inversa ou corrente de fuga. A medida que a tensión de polarización inversa aumenta, a rexión de esgotamento continúa aumentando en anchura e non flue corrente. Pódese concluir que o díodo actúa só cando está polarizado directamente. A operación do díodo pode resumirse na forma dun gráfico de características I-V do díodo.
A medida que a tensión de polarización inversa aumenta, a anchura da rexión de esgotamento aumenta e chega un punto no que a xunción rompe. Isto resulta nun gran fluxo de corrente. O desmoronamento é o cotovelo da curva de características do díodo. O desmoronamento da xunción ocorre debido a dous fenómenos.
Desmoronamento por avalancha
A altas tensións inversas, o desmoronamento por avalancha ocorre cando os portadores minoritarios gañan suficiente enerxía para sacar eléctrons dos vínculos, levando a un gran fluxo de corrente.
Efeito Zener
O efecto Zener ocorre a baixas tensións inversas, onde un campo eléctrico alto rompe os vínculos covalentes, causando un aumento súbito na corrente e o desmoronamento da xunción.
