DIODO TUNELEl Diodo tnel es un diodo semiconductor que tiene una unin pn, en la cual se produce el efecto tnel que da origen a una conductancia diferencial negativa en un cierto intervalo de la caracterstica corriente-tensin. El diodo tnel es una forma de diodo semiconductor muy rpido que puede funcionar bien en la regin de frecuencia de radio de microondas. []Una caracterstica importante del diodo tnel es su resistencia negativa en un determinado intervalo de voltajes de polarizacin directa. Cuando la resistencia es negativa, la corriente disminuye al aumentar el voltaje. En consecuencia, el diodo tnel puede funcionar como amplificador, como oscilador o como biestable. Esencialmente, este diodo es un dispositivo de baja potencia para aplicaciones que involucran microondas y que estn relativamente libres de los efectos de la radiacinSe diferencia de otras formas de diodo semiconductor que utiliza un efecto mecnico cuntico llamado efecto tnel. Esto proporciona el diodo tnel con una regin de resistencia negativa en su curva caracterstica IV que permite que sea utilizado como un oscilador y como un amplificador. Una de las principales razones para el xito inicial del diodo tnel fue su alta velocidad de operacin y las altas frecuencias que poda manejar. Esto dio como resultado del hecho de que mientras que muchos otros dispositivos son ralentizados por la presencia de los portadores minoritarios, el diodo tnel slo utiliza portadores mayoritarios, es decir, agujeros en un material de tipo n y electrones en un material de tipo p. Los portadores minoritarios ralentizan el funcionamiento de un dispositivo y como resultado, su velocidad es ms lenta. Asimismo, el efecto tnel es intrnsecamente muy rpido. SMBOLO DEL DIODO TUNEL:A pesar de la operacin del diodo tnel. Su smbolo de circuito se basa en el diodo normal, pero ha aadido 'colas' al elemento de la barra del smbolo para diferenciarlo de otras formas de unin PN diodo.

HISTORIA DEL DIODO TUNEL:El diodo tnel fue descubierto por un Ph.D. estudiante de investigacin llamado Esaki en 1958 mientras l estaba investigando las propiedades de germanio dopado fuertemente uniones para su uso en transistores bipolares de alta velocidad. En el curso de su investigacin Esaki producido algunas uniones fuertemente dopados para transistores bipolares de alta velocidad y, como resultado se encontr que producan una oscilacin a frecuencias de microondas como resultado del efecto tnel. COMPORTAMIENTO DEL DIODO TNEL:El diodo Tnel se comporta de una manera muy interesante conforme se le va aumentando una tensin aplicada en sentido directo. Cuando se aplica una pequea tensin, el diodo tnel empieza a conducir (la corriente empieza a fluir). Si se sigue aumentando esta tensin la corriente aumentar hasta llegar un punto despus del cual la corriente disminuye. La corriente continuar disminuyendo hasta llegar al punto mnimo de un "valle" Despus volver a incrementarse. En esta ocasin la corriente continuar aumentando conforme aumenta la tensin.Este comportamiento de la corriente en funcin de la tensin en el diodo tnel se puede ver en el siguiente grfico.

- Vp: Tensin pico- Vv: Tensin de valle- Ip: Corriente pico- Iv: Corriente de valleLa regin en el grfico en que la corriente disminuye cuando la tensin aumenta (entre Vp y Vv) se llama zona de resistencia negativaLos diodos tnel tienen la cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip e Iv muy rpidamente, cambiando de estado de conduccin al de no conduccin.

Desgraciadamente, este tipo de diodo no se puede utilizar como rectificador debido a que tiene una corriente de fuga muy grande cuando estn polarizados en inversa. Este diodo presenta una cualidad curiosa que se pone de manifiesto rpidamente al observar su curva caracterstica, la cual se ve en el grfico. En lo que respecta a la corriente en sentido de bloqueo se comporta como un diodo corriente, pero en el sentido de paso ofrece unas variantes segn la tensin que se le somete. La intensidad de la corriente crece con rapidez al principio con muy poco valor de tensin hasta llegar a la cresta (C) desde donde, al recibir mayor tensin, se produce una prdida de intensidad hasta D que vuelve a elevarse cuando se sobrepasa toda esta zona del valor de la tensin.VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL DIODO TUNEL:Ventajas Muy alta velocidad: La alta velocidad de operacin significa que el diodo tnel se puede utilizar para aplicaciones de RF de microondas. Longevidad: Se han realizado estudios del diodo tnel y su rendimiento se ha demostrado que permanecer estable durante largos perodos de tiempo, donde otros dispositivos semiconductores pueden tener degradados.Desventajas Reproducibilidad: No ha sido posible hacer que el diodo de efecto tnel como con el rendimiento reproducible de los niveles a menudo necesarios. Baja de pico a valle coeficiente de liquidez: La regin de resistencia negativa y el pico de corriente de valle no es tan alto como a menudo se requiere para producir los niveles de rendimiento que se pueden lograr con otros dispositivos.APLICACIONES DEL DIODO TUNEL:Las solicitudes para el diodo tnel incluye utiliza como un oscilador, a pesar de que tambin se utiliza como un amplificador y un mezclador. Una de las principales ventajas del diodo tnel que actualmente est empezando a tener experiencia es su longevidad. Una vez fabricado su rendimiento permanece estable durante largos perodos de tiempo a pesar de su uso. Otros dispositivos pueden degradarse ligeramente con el tiempo.

DIODO VARICAPEl diodo Varicap conocido como diodo de capacidad variable o varactor, es un diodo que aprovecha determinadas tcnicas constructivas para comportarse, ante variaciones de la tensin aplicada, como un capacitor (o condensador) variable. Polarizado en inversa, este dispositivo electrnico presenta caractersticas que son de suma utilidad en circuitos sintonizados (L-C), donde son necesarios los cambios de capacidad.SIMBOLO DEL DIDO VARICAP:

HISTORIA DEL DIODO VARICAP:El diodo varicap fue un invento que realizaron Sanford Barnes, Sherman Oaks y John Mann en 1958 trabajando para Pacific Semiconductors (PSI) en California. Ya se conocan los fenmenos fsicos que permitan aprovechar los cambios de capacidad elctrica en funcin de la tensin aplicada a un diodo, pero el primer trabajo en conseguir un mtodo estable de fabricacin y repetividad en los dispositivos fue el creado por Sanford Barners, Sherman Oaks y Jhon Mann.

COMPORTAMIENTO DEL DIODO VARICAP:El diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenmeno que hace que la anchura de la barrera de potencial en una unin PN vare en funcin de la tensin inversa aplicada entre sus extremos. Al aumentar dicha tensin, aumenta la anchura de esa barrera, disminuyendo as la capacidad del diodo. De este modo se obtiene un condensado variable controlado por tensin. Los valores de capacidad obtenidos van desde 1 a 500 pF. La tensin inversa mnima tiene que ser de 1 V. La capacidad formada en extremos de la unin PN puede resultar de suma utilidad cuando, al contrario de lo que ocurre con los diodos de RF, se busca precisamente utilizar dicha capacidad en provecho del circuito en el cual est situado el diodo. Al polarizar un diodo de forma directa se observa que, adems de las zonas constitutivas de la capacidad buscada, aparece en paralelo con ellas una resistencia de muy bajo valor hmico, lo que conforma un condensador de elevadas prdidas. Sin embargo, si polarizamos el mismo en sentido inverso la resistencia paralelo que aparece es de un valor muy alto, lo cual hace que el diodo se pueda comportar como un condensador con muy bajas prdidas. Si aumentamos la tensin de polarizacin inversa las capas de carga del diodo se espacian lo suficiente para que el efecto se asemeje a una disminucin de la capacidad del hipottico condensador (similar al efecto producido al distanciar las placas de un condensador estndar). La capacitancia es funcin de la tensin aplicada al diodo. Si la tensin aplicada al diodo aumenta la capacitancia disminuye, Si la tensin disminuye la capacitancia aumenta. Todos los diodos cuando estn polarizados en sentido opuesto tienen una capacitancia que aparece entre sus terminales.En el grfico inferior se muestran las similitudes entre un diodo y un capacitor.Debido a la recombinacin de los portadores en el diodo, una zona de agotamiento se forma en la juntura.Esta zona de agotamiento acta como un dielctrico (aislante), ya que no hay ninguna carga y flujo de corriente.

Las reas exteriores a la zona de agotamiento si tienen portadores de carga (rea semiconductor). Se puede visualizar sin dificultad la formacin de un capacitor en el diodo (dos materiales semiconductores deparados por un aislante).La amplitud de la zona de agotamiento se puede ampliar incrementando la tensin inversa aplicada al diodo con una fuente externa. Esto causa que se aumente la separacin (aislante) y separa ms las reas semiconductoras. Este ltimo disminuye la capacitancia.Entonces la capacitancia es funcin de la tensin aplicada al diodo.-Si la tensin aplicada al diodo aumenta la capacitancia disminuye-Si la tensin disminuye la capacitancia aumentaAPLICACIONES DEL DIODO VARICAP:Las aplicaciones de los varicap son la mayora de las veces en circuitos resonantes, los cuales permiten seleccionar una seal de una frecuencia especfica, de entre muchas seales de diferentes valores.La utilizacin ms solicitada para este tipo de diodos suele ser la de sustituir a complejos sistemas mecnicos de condensador variable en etapas de sintona en todo tipo de equipos de emisin y recepcin. Ejemplo, cuando se acta en la sintona de un viejo receptor de radio se est variando (mecnicamente) el eje del condensador variable que incorpora ste en su etapa de sintona; pero si, por el contrario, se acta sobre la ruedecilla o, ms comnmente, sobre el botn (pulsador) de sintona del receptor de TV a color lo que se est haciendo es variar la tensin de polarizacin inversa de un diodo varicap contenido en el mdulo sintonizador del equipo.DIODO EMISOR DE LUZDiodo emisor de luz, tambin conocido como LED (acrnimo del ingls de Light-Emitting Diode) es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unin PN del mismo y circula por l una corriente elctrica. Este fenmeno es una forma de electroluminiscencia. El color (longitud de onda), depende del material semiconductor empleado en la construccin del diodo y puede variar desde el ultravioleta, pasando por el visible, hasta el infrarrojo. Los diodos emisores de luz que emiten luz ultravioleta tambin reciben el nombre de UV y los que emiten luz infrarroja suelen recibir la denominacin de IRED.Los leds se usan como indicadores en muchos dispositivos y en iluminacin. Los primeros leds emitan luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.Debido a sus altas frecuencias de operacin son tambin tiles en tecnologas avanzadas de comunicaciones. Los leds infrarrojos tambin se usan en unidades de control remoto de muchos productos comerciales incluyendo televisores e infinidad de aplicaciones de hogar y consumo domstico.SIMBOLO DEL DIODO EMISOR DE LUZ:

HISTORIA DEL DIODO EMISOR DE LUZ:DESARROLLOOleg Vladimrovich Lsev (1903-1942) desarroll el primer led en 1927.[]INVENCINNick Holonyak invent el led en 1962 mientras trabajaba como cientfico asesor en un laboratorio de General Electric en Syracuse (Nueva York).Aos sesentaLEDS ROJOS, VERDES Y AMARILLOSEn los aos sesenta el led se comenz a producir industrialmente. Solo se podan construir de color rojo, verde y amarillo, con poca intensidad de luz y se limitaba su utilizacin a mandos a distancia (controles remotos) y electrodomsticos, como indicadores para sealar el encendido y apagado.Aos noventaLEDS ULTRAVIOLETAS Y AZULESA finales de los aos noventa se inventaron los leds ultravioletas y azules.LEDS BLANCOSGracias a la invencin de los leds azules es que se dio el paso al desarrollo del led blanco, que es un led de luz azul con recubrimiento de fsforo que produce una luz amarilla. La mezcla del azul y el amarillo (colores complementarios en el espectro RGB) produce una luz blanquecina denominada luz de luna que consigue alta luminosidad (7lmenes unidad), con lo cual se ha logrado ampliar su utilizacin en otros sistemas de iluminacin.

COMPORTAMIENTO DEL DIODO EMISOR DE LUZ:El funcionamiento fsico consiste en que, en los materiales semiconductores, un electrn al pasar de la banda de conduccin a la de valencia, pierde energa; esta energa perdida se puede manifestar en forma de un fotn desprendido, con una amplitud, una direccin y una fase aleatoria. El que esa energa perdida al pasar un electrn de la banda de conduccin a la de valencia se manifieste como un fotn desprendido o como otra forma de energa (calor por ejemplo) va a depender principalmente del tipo de material semiconductor. Cuando un diodo semiconductor se polariza directamente, los huecos de la zona p se mueven hacia la zona n y los electrones de la zona n hacia la zona p; ambos desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo. Si los electrones y huecos estn en la misma regin, pueden recombinarse, es decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos, "cayendo" desde un nivel energtico superior a otro inferior ms estable. Este proceso emite con frecuencia un fotn en semiconductores de banda prohibida directa o "direct bandgap" con la energa correspondiente a su banda prohibida (vase semiconductor). Esto no quiere decir que en los dems semiconductores (semiconductores de banda prohibida indirecta o "indirect bandgap") no se produzcan emisiones en forma de fotones; sin embargo, estas emisiones son mucho ms probables en los semiconductores de banda prohibida directa (como el Nitruro de Galio) que en los semiconductores de banda prohibida indirecta (como el Silicio). La emisin espontnea, por tanto, no se produce de forma notable en todos los diodos y slo es visible en diodos como los LEDs de luz visible, que tienen una disposicin constructiva especial con el propsito de evitar que la radiacin sea reabsorbida por el material circundante, y una energa de la banda prohibida coincidente con la correspondiente al espectro visible. En otros diodos, la energa se libera principalmente en forma de calor, radiacin infrarroja o radiacin ultravioleta. En el caso de que el diodo libere la energa en forma de radiacin ultravioleta, se puede conseguir aprovechar esta radiacin para producir radiacin visible, mediante sustancias fluorescentes o fosforescentes que absorban la radiacin ultravioleta emitida por el diodo y posteriormente emitan luz visible.FORMAS DE DETERMINAR LA POLARIDAD DE UN LED DE INSERCINExisten tres formas principales de conocer la polaridad de un led: La pata ms larga siempre va a ser el nodo.[] En el lado del ctodo, la base del led tiene un borde plano. Dentro del led, la plaqueta indica el nodo. Se puede reconocer porque es ms pequea que el yunque, que indica el ctodo.VENTAJAS Y DESVENTAJAS:VentajasLos leds presentan muchas ventajas sobre las fuentes de luz incandescente y fluorescente, principalmente por el bajo consumo de energa, mayor tiempo de vida, tamao reducido, durabilidad, resistencia a las vibraciones, reducen la emisin de calor, no contienen mercurio (el cual al exponerse en el medio ambiente es altamente venenoso), en comparacin con la tecnologa fluorescente, no crean campos magnticos altos como la tecnologa de induccin magntica, con los cuales se crea mayor radiacin residual hacia el ser humano; reducen ruidos en las lneas elctricas, son especiales para utilizarse con sistemas fotovoltaicos (paneles solares) en comparacin con cualquier otra tecnologa actual; no les afecta el encendido intermitente (es decir pueden funcionar como luces estroboscpicas) y esto no reduce su vida promedio, son especiales para sistemas anti explosin ya que cuentan con un material resistente, y en la mayora de los colores (a excepcin de los leds azules), cuentan con un alto nivel de fiabilidad y duracin.Tiempo de encendidoLos leds tienen la ventaja de poseer un tiempo de encendido muy corto (menor a 1milisegundo) en comparacin con las luminarias de alta potencia como lo son las luminarias de alta intensidad de vapor de sodio, aditivos metlicos, halogenuro o halogenadas y dems sistemas con tecnologa incandescente.Variedad de coloresLa excelente variedad de colores que producen los leds ha permitido el desarrollo de nuevas pantallas electrnicas de texto monocromticas, bicolores, tricolores y RGB (pantallas a todo color) con la habilidad de reproduccin de vdeo para fines publicitarios, informativos o tipo indicadores.DESVENTAJASSegn un estudio reciente parece ser que los leds que emiten una frecuencia de luz muy azul, pueden ser dainos para la vista y provocar contaminacin lumnica.[4] Los leds con la potencia suficiente para la iluminacin de interiores son relativamente caros y requieren una corriente elctrica ms precisa, por su sistema electrnico para funcionar con voltaje alterno, y requieren de disipadores de calor cada vez ms eficientes en comparacin con las bombillas fluorescentes de potencia equiparable.APLICACIONES DEL DIODO EMISOR DE LUZ:Los leds en la actualidad se pueden acondicionar o incorporarse en un porcentaje mayor al 90% a todas las tecnologas de iluminacin actuales, casas, oficinas, industrias, edificios, restaurantes, arenas, teatros, plazas comerciales, gasolineras, calles y avenidas, estadios (en algunos casos por las dimensiones del estadio no es posible porque quedaran espacios obscuros), conciertos, discotecas, casinos, hoteles, carreteras, luces de trfico o de semforos, sealizaciones viales, universidades, colegios, escuelas, estacionamientos, aeropuertos, sistemas hbridos, celulares, pantallas de casa o domsticas, monitores, cmaras de vigilancia, supermercados, en transportes (bicicletas, motocicletas, automviles, camiones triler, etc.), en linternas de mano, para crear pantallas electrnicas de led (tanto informativas como publicitarias) y para cuestiones arquitectnicas especiales o de arte culturales. Todas estas aplicaciones se dan gracias a su diseo compacto.Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del sigloXX en mandos a distancia de televisores, habindose generalizado su uso en otros electrodomsticos como equipos de aire acondicionado, equipos de msica, etc., y, en general, para aplicaciones de control remoto as como en dispositivos detectores, adems de ser utilizados para transmitir datos entre dispositivos electrnicos como en redes de computadoras y dispositivos como telfonos mviles, computadoras de mano, aunque esta tecnologa de transmisin de datos ha dado paso al bluetooth en los ltimos aos, quedando casi obsoleta.

FOTODIODOUn fotodiodo es un semiconductor construido con una unin PN al igual que los dems diodos, pero en este caso el semiconductor est expuesto a la luz a travs de una cobertura cristalina y a veces en forma de lente, y por su diseo y construccin ser especialmente sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Todos los semiconductores tienen esta sensibilidad a la luz, aunque en el caso de los fotodiodos, diseados especficamente para esto, la construccin est orientada a lograr que esta sensibilidad sea mxima. Para que su funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se producir una cierta circulacin de corriente cuando sea excitado por la luz. Debido a su construccin, los fotodiodos se comportan como clulas fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz exterior generan una tensin muy pequea con el positivo en el nodo y el negativo en el ctodo. Esta corriente presente en ausencia de luz recibe el nombre de corriente de oscuridad.SIMBOLO DEL FOTODIODO:Luz incidente

Sentido de la corriente generadaEsta corriente elctrica fluye en sentido opuesto a la flecha del diodo y se llama corriente de fuga.PRINCIPIO DE OPERACIN:Un fotodiodo es una unin PN o estructura P-I-N. Cuando un haz de luz de suficiente energa incide en el diodo, excita un electrn dndole movimiento y crea un hueco con carga positiva. Si la absorcin ocurre en la zona de agotamiento de la unin, o a una distancia de difusin de l, estos portadores son retirados de la unin por el campo de la zona de agotamiento, produciendo una fotocorriente.Los diodos tienen un sentido normal de circulacin de corriente, que se llama polarizacin directa. En ese sentido el diodo deja pasar la corriente elctrica y prcticamente no lo permite en el inverso. En el fotodiodo la corriente (que vara con los cambios de la luz) es la que circula en sentido inverso al permitido por la juntura del diodo. Es decir, para su funcionamiento el fotodiodo es polarizado de manera inversa. Se producir un aumento de la circulacin de corriente cuando el diodo es excitado por la luz.El fotodiodo se puede utilizar como dispositivo detector de luz, pues convierte la luz en electricidad y esta variacin de electricidad es la que se utiliza para informar que hubo un cambio en el nivel de iluminacin sobre el fotodiodo.Si el fotodiodo quedara conectado, de manera que por l circule la corriente en el sentido de la flecha (polarizado en sentido directo), la luz que lo incide no tendra efecto sobre l y se comportara como un diodo semiconductor normal.La mayora de los fotodiodos vienen equipados con un lente que concentra la cantidad de luz que lo incide, de manera que su reaccin a la luz sea ms evidente.A diferencia del LDR o fotorresistencia, el fotodiodo responde a los cambios de oscuridad a iluminacin y viceversa con mucha ms velocidad, y puede utilizarse en circuitos con tiempo de respuesta ms pequeo.Si se combina un fotodiodo con un transistor bipolar, colocando el fotodiodo entre el colector y la base del transistor (con el ctodo del diodo apuntado al colector del transistor), se obtiene el circuito equivalente de un fototransistor

COMPOSICION:El material empleado en la composicin de un fotodiodo es un factor crtico para definir sus propiedades. Suelen estar compuestos de silicio, sensible a la luz visible (longitud de onda de hasta 1m); germanio para luz infrarroja (longitud de onda hasta aprox. 1,8 m ); o de cualquier otro material semiconductor.Lo que define las propiedades de sensibilidad al espectro de un fotodiodo es el material semiconductor que se emplea en la construccin. Los fotodiodos estn construidos de silicio, sensible a la luz visible (longitud de onda de hasta 1,1 m), de germanio para luz infrarroja (longitud de onda hasta aproximadamente 1,8 m), y los hay de otros materiales semiconductores. El rango de espectro es:

MaterialLongitud de onda (nm)

Silicio1901100

Germanio8001900

Indio galio arsnico (InGaAs)8002600

sulfuro de plomo