Teoría del diodo de unión PN y características VI del diodo de unión PN

Teoría del diodo de unión PN y características VI del diodo de unión PN

El diodo de unión P-N apareció en el año 1950. Es el componente más esencial y básico del dispositivo electrónico. El diodo de unión PN es un dispositivo de dos terminales, que se forma cuando un lado del diodo de unión PN está fabricado con tipo py dopado con material tipo N. La unión PN es la raíz de los diodos semiconductores. los varios componentes electrónicos como BJT, JFET, MOSFET (óxido de metal-semiconductor HECHO) , LED y CI analógicos o digitales todo es compatible con la tecnología de semiconductores. La función principal del diodo semiconductor es que facilita que los electrones fluyan totalmente en una dirección a través de él. Finalmente, actúa como rectificador. Este artículo brinda información breve sobre el diodo de unión PN, el diodo de unión PN en polarización de reenvío e invierte la polarización y las características VI del diodo de unión PN

¿Qué es un diodo de unión PN?

Hay tres posibles condiciones de polarización y dos regiones operativas para el típico Diodo de unión PN , son sesgo cero, sesgo directo y sesgo inverso.


Cuando no se aplica voltaje a través del diodo de unión PN, los electrones se difundirán hacia el lado P y los agujeros se difundirán hacia el lado N a través de la unión y se combinarán. Por lo tanto, el átomo aceptor cercano al tipo P y el átomo donante cercano al lado N no se utilizan. Estos portadores de carga generan un campo electrónico. Esto se opone a una mayor difusión de los portadores de carga. Por lo tanto, ningún movimiento de la región se conoce como región de agotamiento o carga espacial.



Diodo de unión PN

Diodo de unión PN

Si aplicamos polarización directa al diodo de unión PN, eso significa que el terminal negativo está conectado al material de tipo N y el terminal positivo está conectado al material de tipo P a través del diodo, lo que tiene el efecto de disminuir el ancho del Diodo de unión PN.

Si aplicamos una polarización inversa al diodo de unión PN, eso significa que el terminal positivo está conectado al material de tipo N y el terminal negativo está conectado al material de tipo P a través del diodo, lo que tiene el efecto de aumentar el ancho de el diodo de unión PN y ninguna carga puede fluir a través de la unión

VI Características del diodo de unión PN

VI Características del diodo de unión PN

Diodo de unión PN con polarización cero

En la unión de polarización cero, potencialmente proporciona una mayor energía potencial a los orificios en los terminales del lado P y N. Cuando los terminales del diodo de unión están en cortocircuito, pocas portadoras de carga mayoritarias en el lado P con mucha energía para superar la barrera potencial para viajar a través de la región de agotamiento. Por lo tanto, con la ayuda de la mayoría de los portadores de carga, la corriente comienza a fluir en el diodo y se denomina corriente de reenvío. De la misma manera, los portadores de carga minoritarios en el lado N se mueven a través de la región de agotamiento en dirección inversa y se denomina corriente inversa.


Diodo de unión PN con polarización cero

Diodo de unión PN con polarización cero

La barrera potencial se opone al movimiento de electrones y huecos a través de la unión y permite que los portadores de carga minoritarios se desvíen a través de la unión PN. Sin embargo, la barrera potencial ayuda a los portadores de carga minoritarios en tipo P y tipo N a desplazarse a través de la unión PN, luego se establecerá el equilibrio cuando los portadores de carga mayoritarios sean iguales y ambos se muevan en direcciones opuestas de modo que el resultado neto sea cero. corriente que fluye en el circuito. Se dice que esta unión está en un estado de equilibrio dinámico.

Cuando la temperatura del semiconductor aumenta, los portadores de carga minoritarios se han generado sin cesar y, por lo tanto, la corriente de fuga comienza a aumentar. Pero la corriente eléctrica no puede fluir ya que no se ha conectado ninguna fuente externa a la unión PN.

Diodo de unión PN en polarización de reenvío

Cuando un El diodo de unión PN está conectado en polarización directa dando un voltaje positivo al material tipo P y un voltaje negativo al terminal tipo N. Si el voltaje externo supera el valor de la barrera de potencial (estime 0,7 V para Si y 0,3 V para Ge, la oposición de las barreras de potencial se superará y comenzará el flujo de corriente. Porque el voltaje negativo repele los electrones cercanos a la unión dándoles la energía para combinar y cruzar con los orificios empujados en la dirección opuesta a la unión por el voltaje positivo.

Diodo de unión PN en polarización directa

Diodo de unión PN en polarización directa

El resultado de esto en una curva característica de corriente cero que fluye hasta el potencial incorporado se denomina 'corriente de rodilla' en las curvas estáticas y luego un flujo de corriente alto a través del diodo con un ligero aumento en el voltaje externo como se muestra a continuación.

VI Características del diodo de unión PN en el sesgo de reenvío

Las características VI del diodo de unión PN en polarización de reenvío no son lineales, es decir, no son una línea recta. Esta característica no lineal ilustra que durante el funcionamiento de la unión N, la resistencia no es constante. La pendiente del diodo de unión PN en la polarización de reenvío muestra que la resistencia es muy baja. Cuando se aplica una polarización directa al diodo, provoca una ruta de baja impedancia y permite conducir una gran cantidad de corriente, lo que se conoce como corriente infinita. Esta corriente comienza a fluir por encima del punto de la rodilla con una pequeña cantidad de potencial externo.

Características del diodo VI de unión PN en polarización directa

Características del diodo VI de unión PN en el sesgo de reenvío

La diferencia de potencial a través de la unión PN se mantiene constante por la acción de la capa de agotamiento. La resistencia de carga mantiene incompleta la cantidad máxima de corriente a conducir porque cuando el diodo de unión PN conduce más corriente que las especificaciones normales del diodo, la corriente adicional da como resultado la disipación de calor y también daña el dispositivo.

Diodo de unión PN en polarización inversa

Cuando se conecta un diodo de unión PN en una condición de polarización inversa, se conecta un voltaje positivo (+ Ve) al material de tipo N y se conecta un voltaje negativo (-Ve) al material de tipo P.

Cuando se aplica el voltaje + Ve al material tipo N, atrae los electrones cerca del electrodo positivo y se aleja de la unión, mientras que los orificios en el extremo tipo P también se alejan de la unión cerca del electrodo negativo. .

Diodo de unión PN en polarización inversa

Diodo de unión PN en polarización inversa

En este tipo de polarización, el flujo de corriente a través del diodo de unión PN es cero. Sin embargo, la fuga de corriente debido a los portadores de carga minoritarios fluye en el diodo que se puede medir en un UA (microamperios). A medida que el potencial de la polarización inversa al diodo de unión PN finalmente aumenta y conduce a una ruptura del voltaje inverso de la unión PN y la corriente del diodo de unión PN es controlada por un circuito externo. El desglose inverso depende de los niveles de dopaje de las regiones P & N. Además, con el aumento de la polarización inversa, el diodo se cortocircuitará debido al sobrecalentamiento en el circuito y la corriente máxima del circuito fluye en el diodo de unión PN.

VI Características del diodo de unión PN en polarización inversa

En este tipo de polarización, la curva característica del diodo se muestra en el cuarto cuadrante de la siguiente figura. La corriente en esta polarización es baja hasta que se alcanza la ruptura y, por lo tanto, el diodo parece un circuito abierto. Cuando el voltaje de entrada de la polarización inversa ha alcanzado el voltaje de ruptura, la corriente inversa aumenta enormemente.

Características del diodo VI de unión PN en polarización inversa

Características del diodo VI de unión PN en polarización inversa

Por lo tanto, todo esto se trata de un diodo de unión PN en polarización cero, polarización directa y condiciones de polarización inversa y características VI del diodo de unión PN. Esperamos que comprenda mejor este concepto. Además, cualquier duda sobre este artículo, o proyectos de electrónica por favor dé su opinión comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para usted, ¿qué diodo se usa en el fototransistor?

Créditos fotográficos:

  • VI características del diodo de unión PN por tutorvista
  • Diodo de unión PN con polarización cero por mente experta