El Diodo Semiconductor

Universidad Nacional Autónoma de Honduras

Ensayo: Boylestad pp1-19

Asignatura: Electrónica Industrial Sección: 1000

Catedrático: Ing. Orlando Furtin

Estudiante: Rafael Heberto Hernández Figueroa #Cta: 20131003533

Introducción

Se realizara un resumen sobre las bases principales de la electrónica. Los materiales principales utilizados en la electrónica y como estos funcionan. Cada material o elemento utilizado tiene sus propias cualidades físicas. Los materiales se clasifican de tres formas: conductores que tienen una alta conductividad, los aislantes una baja conductividad y los semiconductores son una clase especial que se ubica en medio de ellos ya que posee ambas cualidades. En la electrónica los principios fundamentales no han cambiado a través del tiempo lo que ha cambiado es la miniaturización de los componentes que está ligada a la calidad del semiconductor, técnica de diseño y de construcción. Otra forma en la cual clasificaremos los materiales serán: materiales intrínsecos y materiales extrínsecos (tipo n y tipo p). Más adelante se explicara el desarrollo del diodo semiconductor desde sus bases.

Materiales Semiconductores Los materiales semiconductores como ya se había especificado es un tipo de material que en términos de conducción de la electricidad está en medio del conductor y del aislante. Este material se puede controlar de forma que tenga ambos comportamientos. Entre los materiales semiconductores más utilizados están: germanio (Ge), el silicio (Si) y el arseniuro de galio (GaAs). El Ge fue uno de los más utilizados debido a la facilidad de su purificación, el silicio es uno de los elementos más abundantes pero se utilizó hasta después de la investigación de cómo se podía remover sus impurezas y el GaAs se utiliza debido a la necesidad de CI de alta velocidad. Dos características de estos materiales son: Son portadores intrínsecos (cantidad de electrones libres en un espacio de 1cm 3 y tienen una alta movilidad relativa (necesaria para CI de alta velocidad, GaAs tiene la más alta), la movilidad relativa es la capacidad de los electrones libres de moverse por todo el material. Los átomos contienen niveles asociados con la energía donde permanecen los electrones en órbita. Cuanto más alejado está un electrón del núcleo, mayor es su estado de energía. Para que un aislante llegue al estado de conducción necesita ser energizado con más de 5eV y para que un semiconductor llegue a ese estado necesita de 0.67 a 1.43eV dependiendo del material. Mientras en un conductor la banda de conducción se superpone con la banda de valencia significando que este no necesita ser energizado para poseer electrones libres en su estructura.

Los materiales extrínsecos son aquellos que han sido dopados (se les ha añadido otro material en concentraciones pequeñísimas) para que posean electrones libres (tipo n) o posean huecos libres (tipo p). Un material del tipo p es más susceptible a aceptar electrones mientras que un material del tipo n es más susceptible a donar un electrón.

Diodo Semiconductor El diodo es la unión de un material tipo p y un material tipo n. Este dispositivo posee numerosas aplicaciones dentro de la electrónica por sus particulares características. Para poder explicare que ocurre cuando este dispositivo esta: sin polarización, polarizado directamente y polarizado inversamente. Cuando ambos materiales se unen crean una región llamada región de empobrecimiento, esta región obstruye el paso de los electrones. Cuando nos encontramos sin polarización estamos sin fuente por lo tanto la corriente que pasa y/o regresa es nula. Cuando nos encontramos en polarización directa la región de empobrecimiento se ve disminuida ya que los electrones y protones se ven atraído por la fuente dejando una mayor cantidad de electrones libres para que la corriente fluya. Cuando nos encontramos en polarización inversa la región de empobrecimiento aumenta ya que los electrones y protones libres se ver repelidos por la fuente

aumentando la región y “matando” el paso de los electrones. Siempre existe una pequeña corriente en este caso llamada corriente de saturación. Conclusiones

La electrónica ahora se basa en la optimización de la calidad de los materiales y del espacio. De modo que podamos tener un mayor control sobre los estados físicos de los dispositivos. Ya que las bases de la electrónica siguen siendo las mismas.

Los materiales semiconductores son la base de la electrónica. Son la base de los diodos y muchos otros dispositivos con diversas aplicaciones.

El diodo es un dispositivo hecho por una combinación de un material tipo p y uno tipo n que es controlado por voltaje. Nos permite controlarlo para que pueda funcionar como un aislante o como un conductor.