16/01/12*Materiales extrnsecos: Tipo n y tipo p.

Las caractersticas de los semiconductores pueden alterarse mediante la adicin de ciertos tomos de impurezas al material semiconductor prcticamente puro.A pesar de que la proporcin es de 1 por cada 10 millones, pueden alterar la estructura de bandas lo suficiente como para modificar las propiedades elctricas del material por completo.

16/01/12*Un material extrnseco es un material que se ha sometido a un proceso de dopaje.

Existen dos tipos: el tipo n y el tipo p.

16/01/12*Un material tipo n se forma cuando se aade una impureza a una base de germanio o de silicio de elementos impuros que cuentan con cinco electrones de valencia como el caso del antimonio, el arsnico o el fsforo.

16/01/12*El material tipo p se forma mediante el dopado de un cristal puro de germanio o silicio con tomos de impureza que cuenten con tres electrones de valencia. Los elementos para este propsito son el boro, el galio y el indio.

16/01/12*Diodo semiconductor.El diodo se forma al unir los materiales tipo n y tipo p (construidos a partir de la misma base: Ge o Si).

16/01/12*En el momento que los materiales se unen, los electrones y los huecos en la regin de unin se combinarn, y como consecuencia se originar una carencia de portadores en la regin cercana a la unin.Esta regin de iones positivos y negativos descubiertos se denomina regin de agotamiento debido a la disminucin de portadores en ella.

16/01/12*El diodo siendo un dispositivo de dos terminales, al aplicarle un voltaje entre ellos, existen tres posibilidades: sin polarizacin, (VD=0 V), polarizacin directa (VD>0 V), y polarizacin inversa (VD

16/01/12*El diodo sin polarizacin, (VD=0 V):En ausencia de un voltaje de polarizacin aplicado, el flujo neto de carga en cualquier direccin para un diodo semiconductor es cero.

16/01/12*El diodo en polarizacin inversa (VD

16/01/12*El trmino saturacin proviene del hecho de que alcanza rpidamente su mximo nivel y de que no cambia de forma importante con incrementos del potencial de polarizacin inversa

16/01/12*El diodo polarizacin directa (VD>0 V), Significa que se ha establecido un potencial positivo en el material tipo p y un material negativo en el material tipo n. Entonces, como regla futura:Un diodo semiconductor se encuentra en polarizacin directa cuando se establece una asociacin tipo p con positivo y tipo n con negativo

16/01/12*Es posible demostrar mediante el empleo de la fsica de estado slido que las caractersticas generales de un diodo semiconductor se pueden definir con la siguiente ecuacin tanto para la regin de polarizacin inversa como para la directa.

16/01/12*Donde: IS = Corriente de saturacin inversa.k = 11600/, donde =1 para el Ge y =2 para el Si, para valores bajos de corriente del diodo (abajo del punto de inflexin de la curva) y =1 para el Ge y para el Si (para la seccin de rpido crecimiento de la curva)TK= TC + 273.

16/01/12*Grfica 1.19

16/01/12*Al expandir la ecuacin, los componentes de la frmula pueden describirse ms fcil. Para valores de VD positivos, el primer trmino de la ecuacin crecer de forma muy rpida y sobrepasar el efecto contrario del segundo trmino.

16/01/12*Para valores positivos de VD, ID ser positiva y crecer a un ritmo equivalente de y=ex, para el caso cuando VD = 0, ID la ecuacin se convierte en formula , para el caso de valores negativos de VD, el primer trmino de la ecuacin caer rpidamente hacia niveles inferiores de IS.

16/01/12*Regin Zener.Existe un punto en la regin negativa donde al aplicar un exceso de voltaje se ocasiona un cambio drstico en las caractersticas figuar 1.22

16/01/12*En este punto la corriente se incrementa a un nivel muy rpido con una direccin opuesta a la que tiene en la regin de voltaje positivo. El potencial de polarizacin inversa que provoca este cambio se denomina potencial Zener y se le asigna el smbolo VZ

16/01/12*El potencial mximo de polarizacin inversa que puede aplicarse antes de ingresar a la regin zener se denomina voltaje de pico inverso (PIV) .Si una aplicacin requiere un nivel PIV mayor que el que puede ofrecer una sola unidad, es posible conectar en serie un conjunto de diodos con las mismas caractersticas, o se conectan en paralelo para aumentar su capacidad de conducir corriente.

16/01/12*Comparacin entre el germanio y el silicio.Los diodos de Si cuentan con un PIV y un ndice de corrientes mayores, as como su rango de temperatura ms amplio que los diodos de germanio. En el Si los PIV son cercanos a 1000 V, en el Ge son cercanos a 400 V.

16/01/12*El Si puede utilizarse en aplicaciones donde la temperatura puede elevarse hasta 200 C (400F), mientras que el Ge posee un nivel mucho menor (100 C). La desventaja del Si con respecto al Ge, es la del mayor voltaje de polarizacin directa que requiere para alcanzar la regin de conduccin.

16/01/12*Este voltaje se encuentra alrededor de 0.7 V para los diodos de Si comercialmente disponibles y de 0.3 V para los diodos de Ge.Este voltaje se llama potencial de conduccin, de umbral o de disparo, denotado por VTVT 0.7 V(Si).VT 0.3 V(Ge).

16/01/12*La temperatura puede ejercer un efecto marcado sobre las caractersticas de un diodo semiconductor de Si, se ha encontrado que:La magnitud de la corriente de saturacin inversa se incrementa en una proporcin doble por cada incremento de 10C en la temperatura

**********************************************