Junção PN Polarizada

Definição de Diodo PN

Um diodo PN é definido como um dispositivo semicondutor que permite a passagem de corrente em uma direção sob polarização direta e bloqueia a corrente sob polarização inversa.

Polarização Direta

Na polarização direta, a região p-type é conectada ao terminal positivo e a região n-type ao terminal negativo, reduzindo a camada de esgotamento e permitindo o fluxo de corrente.

Polarização Inversa

Na polarização inversa, a região p-type é conectada ao terminal negativo e a região n-type ao terminal positivo, aumentando a camada de esgotamento e impedindo o fluxo de corrente.

Comportamento da Corrente

Na polarização direta, a corrente flui facilmente uma vez que a camada de esgotamento é reduzida. Na polarização inversa, apenas uma corrente mínima flui devido aos portadores minoritários.

Condições de Quebra

Uma alta tensão inversa pode causar quebras (Zener ou Avalancha), levando a um aumento acentuado na corrente, o que é crucial para entender os limites de operação do diodo.

Características V-I de uma Junção PN

Na polarização direta, a região operacional está no primeiro quadrante. A tensão limiar para Germânio é 0,3 V e para Silício é 0,7 V. Além dessa tensão limiar, o gráfico sobe de maneira não linear. Este gráfico é para a resistência dinâmica da junção em polarização direta.

Na polarização inversa, a tensão aumenta na direção inversa através da junção p-n, mas não há corrente devido aos portadores majoritários, apenas uma corrente de fuga mínima flui. Mas a uma certa tensão inversa, a junção p-n entra em condução.

Isso ocorre apenas devido aos portadores minoritários. Essa quantidade de tensão é suficiente para esses portadores minoritários quebrarem a região de esgotamento. Nessa situação, uma corrente acentuada fluirá através dessa junção. Esta quebra de tensão é de dois tipos.

Quebra por Avalancha: não é um gráfico acentuado, mas sim um gráfico linear inclinado, ou seja, após a quebra, um pequeno aumento na tensão inversa causa um aumento mais acentuado na corrente gradualmente.

Quebra Zener: esta quebra é acentuada e não é necessário aumentar a tensão de polarização inversa para obter mais corrente, pois a corrente flui acentuadamente.

Resistências da Junção p-n

Resistência Dinâmica da Junção p-n

A partir das características V-I de uma junção p-n, é claro que o gráfico não é linear. A resistência da junção p-n sob polarização direta é rd ohm; é chamada de resistência AC ou resistência dinâmica. É equivalente à inclinação da tensão-corrente da junção PN.

Resistência AC Média da Junção p-n

A resistência AC média é determinada pela linha reta traçada ligando a interseção dos valores mínimo e máximo da tensão de entrada externa.Alguns termos importantes relacionados à junção p-n