Tipos de diodos.doc

Diodos de efecto tunel

Son Son disp dispos osit itiv ivos os muy muy versá versáti tiles les que que pued pueden en oper operar ar como como dete detect ctor ores es,, ampl amplif ific icad ador ores es y oscil scilad ador ores es.. Pose Poseen en una regi regió ón de unió unión n extr extrem emad adam amen ente te delg delgad adaa que que perm permit itee a los los  portadores cruzar con muy bajos voltajes de  polarización directa y tiene una resistencia negativa, esto es, la corriente disminuye a medida que aumenta el voltaje aplicado.

Representación Representación gráfica de un diodo tunel y su correspondiente correspondiente gráfica

Fotodiodos

Son diodos que generan un voltaje de corriente continua proporcional a la cantidad de luz que inci incide de sobr sobree su supe superfi rfici cie. e. Se util utiliz izan an como como medi medido dore ress y sens sensor ores es de luz luz y en recep recepto tore ress ópticos de comunicaciones.

Representación Representación gráfica de un Fotodiodo y sus correspondientes correspondientes curvas características

El efecto bajo el cual opera un fotodiodo es la generación de pares electrón!ueco debido a la energ energ"a "a lumino luminosa. sa. Esto Esto lo diferen diferencia cia del diodo diodo rect ectificado ador en el que, sol solamente nte existe generación generación t#rmica t#rmica de portadores portadores de carga. carga. $a

gen generac eració ión n lum luminos inosa, a, tien tienee una mayor  ayor  incidencia en los portadores minoritarios, que son los responsables de que el diodo conduzca ligeramente en polarización inversa. Diodo emisor de Luz (LED)

El $E% es un diodo que produce produce luz visible &o invi invisib sible le,, infra infrarro rroja' ja' cuan cuando do se encu encuen entr traa  polarizado. El voltaje de polarización de un $E% var" var"aa desd desdee (.) * !asta asta +. *, y la corriente necesaria para que emita la luz va desde ) m- !asta los + m-. En cualquier unión P/ polarizada directamente, principalmente cerca de la unión, ocurre rre una recombin binació ción de !uecos y elec electr tron ones es al paso paso de la corr corrie ient nte. e. Esta sta recom recombi bina nació ción n requ requier ieree que que la ener energ" g"aa que que  posee un electrón libre no ligado se transfiera a otro estado. En todas las uniones P/ una parte de esta energ"a se convierte en calor y otra  parte en fotones. En el Si y el 0e el mayor   porcentaje se transforma en calor y la luz emitida es insignificante. Se utiliza otro tipo de mate materi rial ales es para para fabr fabric icar ar los los $E%1 $E%1s, s, como como 2osfu 2osfuro ro -rseni rseniur uro o de de 0ali 0alio o &0a&0a-sP sP'' o fosfuro de 0alio &0aP'.

$os diodos emisore soress de luz se pueden consegu conseguir ir en colore colores3 s3 verde, verde, rojo, rojo, amarill amarillo, o, ámbar, azul y algunos otros. El diodo diodo $E% presen presenta ta un compor comportam tamient iento o análogo al diodo rectificador &diodo semiconduct semiconductor or pn', sin embargo, embargo, su tensión tensión de

codo tiene un valor mayor, normalmente entre (.+4(. *. Seg5n el material y la tecnolog"a de fabricación estos diodos pueden emitir en el infrarrojo &diodos 67E%', rojo, azul, amarillo y verde, dependiendo de cual sea la longitud de onda en torno a la cual emita el $E%. Se recomienda que la intensidad que atraviese un $E% no supere los + m-. S"mbolo3

$a tensión de polarización directa * d depende del material con el que est# fabricado el diodo. El color de la luz emitida por el $E% depende 5nicamente del material y del proceso de fabricación principalmente de los dopados.

Material 

Longitud de Onda

Color

:rabaja con voltajes negativos, la región 8ener  se controla variando los niveles de dopado. ;n incremento en el n5mero de impurezas agregadas, disminuye el voltaje 8ener *8. -s", se obtienen diodos 8ener con voltajes 8ener  desde −(.) * a −+ * y potencias de (. El diodo 8ener es un dispositivo que cuando !a alcanzado su potencial *8  se comporta como un corto. Es un ?s@itc!? o interruptor que se activa con *8 volts. Se aplica en reguladores de voltaje o en fuentes.

Vd Típica

 AsGa

904 nm

IR

1V

InGaAsP

1300 nm

IR

1V

 AsGaAl

750-850 nm

Rojo

1,5 V

 AsGaP

590 nm

Amarillo

1,6 V

InGaAlP

560 nm

Verde

2,7 V

Ci

480 nm

A!"l

3V

Diodo Zener

$a corriente en la región 8ener tiene una dirección opuesta a la de un diodo polarizado directamente. El diodo 8ener es un diodo que !a sido dise9ado para trabajar en la región 8ener.

En el circuito que se muestra en la figura, se desea proteger la carga contra sobre voltajes, el máximo voltaje que la carga puede soportar es =.) volts. Si se elige un diodo 8ener cuyo * 8 sea =.) volts, entonces este se activará cuando el voltaje en la carga sea =.) volts,  protegi#ndola de esta manera. En la zona directa se puede considerar como un generador de tensión continua &tensión de codo'. En la zona de disrupción, entre la tensión de codo y la tensión zener &* z nom' lo  podemos considerar un circuito abierto. Auando trabaja en la zona de disrupción se  puede considerar como un generador de tensión de valor *f  B −*z. Aurva caracter"stica3

$os varistores se fabrican con un material no !omog#neo.&Aarburo de silicio'.

aractores

Son diodos de silicio perfeccionados para operar  con capacitancia variable, se utilizan como sintonizadores en sistemas de comunicaciones, especialmente en 2C. $a máxima capacitancia del varactor se presenta con voltajes de polarización cero, cuando la capa de agotamiento es más delgada. Auanto más alto es el voltaje inverso aplicado, más estrec!a es la capa de agotamiento y por lo tanto, la capacitancia disminuye. Estos diodos tambi#n reciben el nombre de diodos *aricap. Auando un voltaje inverso es aplicado a la unión P/, los !uecos en la región P se atraen a la terminal del ánodo y los electrones en la región / se atraen a la terminal del cátodo, creando una región de poca corriente ®ión de agotamiento' que se comporta como el diel#ctrico de un condensador. $a región de agotamiento aumenta si el voltaje inverso aplicado a #l aumentaD y puesto que la capacitancia var"a inversamente con el espesor  diel#ctrico, la capacitancia de la unión disminuye cuando el voltaje aplicado aumenta. Diodos aristor

Es un dispositivo semiconductor utilizado para absorber picos de alto voltaje desarrollados en las redes de alimentación el#ctrica. Auando aparece un transitorio, el varistor cambia su resistencia de un valor alto a otro valor muy bajo. El transitorio es absorbido por el varistor, protegiendo de esa manera los componentes sensibles del circuito.

Aaracter"siticas3 -mplia gama de voltajes, desde (= * a •  * &7CS'. Permite selección fácil del componente correcto para cada aplicación. -lta capacidad de absorción de energ"a • respecto a las dimensiones del componente. :iempo de respuesta de menos de + ns, • absorbiendo el transitorio en el instante que ocurre. *alores bajos de capacidad, lo que !ace • al varistor apropiado para la protección de circuiter"a en conmutación digital. -lto grado de aislamiento. •

Diodo !c"ott#y( Diodo de $arrera)

Son dispositivos que tienen una ca"da de voltaje directa &*2' muy peque9a, del orden de . * o menos. Fperan a muy altas velocidades y se utilizan en fuentes de potencia, circuitos de alta frecuencia y sistemas digitales. 7eciben tambi#n el nombre de diodos de recuperación rápida. ;n diodo Sc!ottGy, se forma colocando una  pel"cula metálica en contacto directo con un semiconductor. El metal se deposita generalmente en un tipo de material /, debido a la movilidad más grande de los portadores en este tipo de material. $a parte metálica será el ánodo y el semiconductor, el cátodo. En una deposición de aluminio & electrones en la capa de valencia', los electrones del semiconductor tipo / migran !ac"a el metal, creando una región de transición en la ensambladura. Solamente los

electrones &portadores mayoritarios de ambos materiales' están en tránsito. Su conmutación es muc!o más rápida que la de los diodos bipolares, una vez que no existan cargas en la región tipo /, siendo necesario re!acer la barrera de potencial &t"picamente de .*'. $a 7egión / tiene un dopaje relativamente alto, a fin de reducir la  p#rdida de conducción, por esto, la tensión máxima soportable para este tipo de diodo está alrededor de los (*. $a principal aplicación de este tipo de diodos, se realiza en fuentes de baja tensión, en las cuales las ca"das en los rectificadores son significativas.

Diodo Laser $os diodos láser son constructivamente diferentes a los diodos $E% normales. $as caracter"sticas de un diodo láser son3 $a emisión de luz es dirigida en una sola • dirección3 un diodo $E% emite fotones en muc!as direcciones. ;n diodo láser, en cambio, consigue realizar un guiado de la luz preferencial una sola dirección.

%ebido a estas dos propiedades, con el láser se  pueden conseguir rayos de luz monocromática dirigidos en una dirección determinada y además tambi#n puede controlarse la potencia emitida. El láser es un dispositivo ideal para operaciones en las que sea necesario entregar  energ"a con precisión. Ejemplo de aplicación3 El lector de discos compactos.

%ráfica !im$ología &ipos de Diodos