Instrucciones: Después de ver el video presentado en la liga www.youtube.com/watch?v=hsJGw_c-Nn4 definir los siguientes términos: semiconductor, semiconductor intrínseco, semiconductor extrínseco, semiconductor tipo P, semiconductor tipo N, unión PN, barrera de potencial y hacer un resumen del funcionamiento del diodo PN de unión.

ConceptosSemiconductor: Es una clase de material cuya conducción eléctrica varia dependiendo de la temperatura en la cual este presente dicho material y es un punto medio entre lo que se conoce como un conductor y un aislante. Actualmente uno de los semiconductores más utilizados es el silicio.

Semiconductor extrínseco: son aquella clase de semiconductores que poseen impurezas en su composición.

Semiconductores intrínsecos: son aquellos semiconductores que se encuentran formados por una sola clase de átomo, en otras palabras se encuentran en estado puro.

Semiconductor tipo P: Es aquel semiconductor que poseen impurezas aceptadoras en su composición. Las impurezas aceptadoras poseen tres electrones de valencia, debido a lo anterior se genera una unión incompleta la cual puede ser ocupada por un electrón libre. Lo huecos que se generan debido a la unión incompleta se les considera de polaridad positiva.

Semiconductor tipo N: A esta clase de semiconductores se les agregan impurezas del tipo donadoras ya que seden un electrón de conducción. Esta clase de impurezas por lo general poseen cinco electrones de valencia, lo que ocasiona que un electrón no forme un enlace con los cuatro electrones del silicio quedando este electrón libre.

Unión PN: Es una clase de unión que se genera al unir a un semiconductor de tipo P con otro de tipo N. Este tipo de unión se utiliza en diversos dispositivos siendo uno de ellos el diodo. Al aplicar una tensión mayor en la zona P y una menor en la N se produce un flujo de corriente alto. Por otra parte si se coloca una tensión mayor en la zona N y otra menor en la zona P, la corriente que se produce es muy pequeña hasta llegar a ser despreciable. Este tipo de unión posee un comportamiento asimétrico, ya que puede conducir hacia cierto sentido, pero en sentido opuesto la conducción no se puede llevar acabo. La manera en la cual se genera la corriente eléctrica en la unión se debe a dos mecanismos el de “Difusión” y el de “Arrastre”.

Campus Ciudad de MéxicoEscuela de Diseño, Ingeniería y

ArquitecturaDepartamento de Ingeniería en

Mecatrónica y Desarrollo Sustentable

Electrónica Grupo TE-1003-02

Profesor: Manuel Carrillo Ricalde

Tarea: TC1

Nombre: Erick Axel Martinez Ríos

Matrícula: A01331212

CALIFICACIÓN:

Barrera de Potencial: Se trata de una especie de obstáculo que dificulta o impide el flujo de corriente eléctrica en la Unión PN. Al aplicar una tensión externa a este tipo de unión se puede aumentar o disminuir el tamaño de la barrera. Si se aplica una mayor tensión en la zona P y una menor en la zona N, la barrera disminuye su tamaño. Por otro lado colocando una tensión mayor en la zona N y una menor en la P, la barrera de potencial aumentara su tamaño, lo cual impidiera el flujo de corriente en la unión.

Funcionamiento del Diodo de Unión PN.

El diodo basa su funcionamiento en las características de los semiconductores que se emplean para su construcción, los semiconductores tipo P y N. La unión de ambos elementos provoca que al colocarse una tensión externa mayor en la zona P y una menor en la zona N se genere un flujo de corriente eléctrica en el diodo. Sin embargo, al aplicarse de manera inversa el procedimiento anterior colocando una tensión mayor en la zona N y una menor en la zona P, la conducción no se puede llevar acabo. Los mecanismos que permiten este comportamiento se conocen como de difusión y arrastre. Por un lado la difusión ocasiona que las partículas que se encuentra en la unión se desplacen de tal forma que abarquen el mayor espacio posible de tal manera que en el caso de la unión PN, los huecos de la zona P tendrán una difusión en la zona N y los electrones de la zona N tendrán una difusión a la zona P. Por otra parte el mecanismo de arrastre se debe a la generación de un campo eléctrico que empuja las cargas positivas hacia la dirección del mismo campo y las negativas en la dirección opuesta, debido a la existencia del campo eléctrico se genera un potencial eléctrico el cual decrece en la dirección en la cual apunta el campo eléctrico. Este potencial eléctrico actúa como una barrera que permitirá o no el paso de las cargas eléctrica a través del campo eléctrico. Al realizarse una unión PN de forma correcta, la difusión ocasionada por los huecos y cargas libres tanto en la zona P y N ocasionara una carga neta en el dispositivo que provocara un campo eléctrico y este a su vez dará lugar a un potencial eléctrico que actuara como una barrera para el movimiento de las cargas. El equilibrio en el diodo se llevara acabo cuando los mecanismos de difusión y arrastre sean de igual magnitud. Para generar la conducción eléctrica en el diodo solamente bastara con colocar una tensión mayor en la zona P y otra menor en la N.

Bibliografía:

Universidad de Valencia: Semiconductores intrínsecos y extrínsecos. Recuperado el Agosto 16 de 2015 de: http://www.uv.es/candid/docencia/ed_tema-02.pdf

Universidad de Granada. [fmgomezcampos]. ( 2 de mayo de 2013). La Unión PN. ¿Cómo funcionan los diodos? (Versión en castellano). Recuperado de:https://www.youtube.com/watch?v=hsJGw_c-Nn4.