Tipos de Diodos

Contenido

1.- Diodos Rectificadores 2.-Diodos Emisores de Luz 3.-Fotodiodo 4.-Diodo Schottky 5.-Diodo Zeer  !.-Diodo "arica# "arica# $.-Diodo Laser  %.-Diodo &i '.-Diodo S(R 1).-Diodo *R+,( 11.-Diodo 11.-Diodo S(/LE0 12.-Diodo SS 13.-Diodo SS 14.-Diodo *

Introducción

 diodo es ua sustacia cuya coductiidad es meor ue 6a de u coductor y mayor ue 6a de u ais6ate. E6 7rado de coducci8 de cua6uier sustacia de#ede9 e 7ra #arte9 de6 :mero de e6ectroes 6i;res ue cote7a. E u cod coduc ucto torr est este :me :mero ro es 7ra 7rade de y e u semi semico cod duc ucttor #eue euect e6>ctri ricos cos y ma7 ma7>t >tic icos os a#6i a#6ica cado doss y catidad de im#urezas #resetes e 6a sustacia. Es icoce;i;6e 6a ida modera si 6os medios de comuicaci8 ?radio9 te6eisi89 te6e te6efo fo@ @aA aA99 si si 6os 6os sist sistem emas as de mae maeBo Bo de ifo iform rmac aci8 i8  ?com# ?com#ut utaci aci8 8A9 A9 si si 6a e6ectr8ica de cosumo e e6 ho7ar9 si 6os aaces de 6a medicia auCi6iados #or  6a t>cica. *odo ha sido #osi;6e 7racias a 6os tra;aBos de iesti7aci8 y desarro66o teco687ico9 6os cua6es se ha isto ace6erados a #artir de 6a ieci8 de 6os diodos y trasistores. Estos dis#ositios ;asados e materia6es semicoductores9 a #artir de 6os cua6es se fa;rica #rcticamete todos 6os sistemas e6ectr8icos actua actua6e 6es. s. La tec teco6 o6o7@ o7@a a de 6os 6os semic semicod oduc ucto tore ress es u fact factor or ;sic ;sico o e 6as 6as ecoom@as de 6os #a@ses desarro66ados. De acuerdo co 6a faci6idad co ue se muee 6os e6ectroes #or e6 iterior de 6as sust susta aci cias as se esta esta;6 ;6ec ece e tres tres ti#o ti#oss de >sta >stas= s= cod coduc ucto tore res9 s9 ais6 ais6a ate tess y semicoductores. La faci6idad de6 moimieto de#ede de 6a estructura at8mica de 6a sustacia.

Diodos Rectificadores

E6 diodo rectificador es uo de 6os mecaismos de 6a fami6ia de 6os diodos ms seci66os. E6 om;re diodo rectificador deria de su a#6icaci89 6a cua6 reside e se#arar 6os cic6os #ositios de ua sectrica. &ero durate 6os medios cic6os e7atios9 e6 diodo se #o6ariza de maera iersa co e66o9 eita e6 #aso de 6a corriete e ta6 setido. Durate 6a fa;ricaci8 de 6os diodos rectificadores9 se cosidera tres factores= 6a frecuecia mCima e ue rea6iza correctamete su fuci89 6a corriete mCima e ue #uede coducir e setido directo y 6as tesioes directa e iersa mCimas ue so#ortar. E e6ectr8ica9 e6ectr8ica9 u rectificador rectificador es e6 e6emeto o circuito circuito ue #ermite #ermite coertir 6a 1 corrie corr iete te a6t a6ter era a e corr corrie iete te cot cotiu iua a. Esto sto se rea6 rea6iz iza a uti6 uti6iizad zado o diodos rectifi rectificad cadores ores99 ya sea semicoductores de estad estado o s86ido s86ido99 6u6as a6 ac@o o 6u6as 7aseosas como 6as de a#or de mercurio ?actua6mete e desusoA. De#ediedo de 6as caracter@sticas de 6a a6imetaci8 e corriete a6tera ue em#6ea9 se 6es c6asifica e moofsicos9 cuado est a6imetados #or ua fase de 6a red e6>ctrica9 o trifsicos trifsicos cuado  cuado se a6imeta #or tres fases.  ,tediedo a6 ti#o de rectificaci89 #uede ser de media oda9 cuado s86o se uti6iza uo de 6os semicic6os de 6a corriete9 o de oda com#6eta9 dode am;os semicic6os so a#roechados. E6 ti#o ms ;sico ;sico de rectifi rectificad cador or es e6 rectificador moofsico de media oda9 oda 9 costituido #or u :ico diodo diodo etre  etre 6a fuete de a6imetaci8 a6tera y 6a car7a. La rectifica rectificaci8 ci8  de ua corriete a6tera ?(.,.A #ara #ara coertir coertir6a 6a e corriete directa ?(.D.A denominada. también corriente continua (C.C.)  es ua de 6as teco6o7@as ms ati7u ati7uas as em#6ea em#6eadas das e 6os circuit circuitos os e6ectr e6ectr8ic 8icos os desde desde #rici #rici#io #ioss de6 si76o si76o #asado9 #asado9 ic6us ic6uso o ates ates ue eCisti eCistiera era 6os e6emet e6emetos os semico semicodu ducto ctores res de estado estado s86ido9 como 6os diodos de si6icio ue coocemos e 6a actua6idad. &uesto ue 6os diodos #ermite e6 #aso de 6a corriete e6>ctrica e ua direcci8 y 6o im#ide e 6a direcci8 cotraria9 se ha em#6eado tam;i> durate muchos a
Fucioamieto

de

u

diodo

rectificador

com:

de

media

oda

&ara com#reder meBor 6a forma e ue fucioa u semicoductor  diodo9 es ecesario recordar #rimero ue 6a corriete a6tera ?(.,.A circu6a #or e6 circuito e6>ctrico formado ua siusoide9 e 6a ue medio cic6o #osee #o6aridad #ositia mietras y e6 otro medio cic6o #osee #o6aridad e7atia. Es decir9 cuado ua corriete a6tera circu6a #or u circuito e6>ctrico cerrado su #o6aridad cam;ia costatemete tatas eces como cic6os o hertz #or se7udo de frecuecia #osea. E e6 caso de 6a corriete a6tera ue 66e7a a uestros ho7ares 6a frecuecia #uede ser de 5) o de !) cic6os e de#edecia de6 sistema ue haya ado#tado cada #a@s e cuesti8. E Euro#a 6a frecuecia ado#tada es de 5) cic6os y de !) cic6os e 6a mayor  #arte de 6os #a@ses de ,m>rica (Ver tabla de frecuencia de la corriente por países y  los respectivos voltajes) .

 Animación de un circuito rectificador simple de media onda, compuesto por un solo diodo.

E 6a aimaci8 de arri;a se #uede a#reciar ue e e6 #roceso de rectificaci8 de 6a corriete a6tera ?(.,.A uti6izado u so6o diodo9 durate u #rimer medio cic6o e7atio 6os e6ectroes circu6ar #or e6 circuito atraesado #rimero e6 diodo y a cotiuaci8 e6 cosumidor o car7a e6>ctrica9 re#resetado #or ua resistecia ?RA. E ese istate9 e 6os eCtremos de 6a resistecia se #odr detectar ua corriete directa G#u6sateG ue res#ode a ese medio cic6o. E e6 medio cic6o si7uiete ?esta ez #ositioA9 6os e6ectroes cam;iar su setido de circu6aci8 y o #odr atraesar i 6a resistecia9 i e6 semicoductor diodo9 #orue e ese istate e6 camio estar ;6oueado #or e6 termia6 #ositio de6 diodo y o ha;r circu6aci8 de corriete #or e6 circuito. , cotiuaci8 y durate e6 medio cic6o si7uiete e7atio9 de ueo e6 diodo ue6e a #ermitir e6 #aso de 6os e6ectroes9 #ara ;6ouear6o ueamete a6 cam;iar 6a corriete e6 setido de circu6aci8 y as@ sucesiamete mietras se coti:e sumiistrdo6e corriete a6 diodo. &or tato9 durate cada medio cic6o e7atio de ua fuete de corriete a6tera ?(.,.A coectada a u diodo se re7istra ua #o6aridad fiBa e 6os eCtremos de u cosumidor  coectado a6 circuito de sa6ida de6 #ro#io diodo9 mietras ue durate e6 si7uiete

medio cic6o #ositio o a#arecer #o6aridad a67ua de;ido a6 ;6oueo ue ofrece e6 #ro#io diodo a6 #aso de 6os e6ectroes e setido ierso. De esa forma9 a tra>s de6 cosumidor circu6ar ua corriete #u6sate9 #ues e este caso e6 diodo act:a como u rectificador de corriete a6tera de media oda. Fucioamieto

de

6os

diodos

rectificadores

de

oda

com#6eta

(uado u circuito e6>ctrico o e6ectr8ico reuiere de ua corriete directa ue o sea #u6sate9 sio mucho ms 6iea6 ue 6a ue #ermite u sim#6e rectificador de media oda9 es #osi;6e com;iar de dos a cuatro diodos rectificadores de forma ta6 ue 6a resu6tate sea ua corriete directa ?(.D.A co meos osci6acioes residua6es. La estructura ms usua6 #ara o;teer u #uete rectificador de Goda com#6etaG es 6a com#uesta #or  cuatro diodos coectados de forma coeiete. Si em;ar7o9 e a67uos casos se o;tiee u efecto simi6ar  coectado so6amete dos diodos9 em#6eado como fuete de sumiistro de corriete a6tera ?(.,.A u trasformador co ua deriaci8 e e6 cetro de6 ero66ado secudario. Esa deriaci8cetra6 #ermite a6imetar #or i7ua6 a cada uo de 6os diodos 7racias a su simetr@a e cotrafase ue hace #osi;6e ue e6 #uto medio de6 ero66ado sea siem#re e6 #o6o e7atio mietras e6 #o6o #ositio cam;ia e sus eCtremos cada medio cic6o de frecuecia a6tera de 6a corriete a#6icada a6 circuito. Si em;ar7o9 a 6a sa6ida de6 circuito rectificador se o;tiee ua corriete directa ?(.D.A de oda com#6eta.

 Animación del funcionamiento de un circuito rectificador de corriente alterna de onda completa compuesto por dos diodos de silicio.

Ho o;state9 6a mayor@a de 6os circuitos e6>ctricos o e6ectr8icos ue fucioa co corriete directa ?(.D.A9 em#6ea rectificadores de oda com#6eta com#uestos #or  cuatro diodos. , cotiuaci8 se i6ustra tres formas de esuematizar e u dia7rama

6a coeCi8 de esos cuatro diodos #ara o;teer u rectificador de oda com#6eta.

Diferentes formas de representar esuem!ticamente un mismo puente rectificador de onda completa inte"rado por cuatro diodos, aunue la fi"ura de la i#uierda es la forma m!s com$n de representarlo.

 #uete rectificador de cuatro diodos fucioa de 6a si7uiete forma= como se #uede o;serar  e 6a #arte ?,A de 6a i6ustraci89 durate e6 #rimer  medio cic6o e7atio ?IA de 6a corriete ue #ro#orcioa 6a fuete de sumiistro a6tera ?(.,.A coectada a6 #uete rectificador9 6os e6ectroes atraiesa #rimero e6 diodo ?1A9 se7uidamete e6 cosumidor ?RA y des#u>s e6 diodo ?2A #ara com#6etar as@ 6a circu6aci8 de 6a corriete de e6ectroes #or ua mitad de6 circuito corres#odiete a6 #uete rectificador.

(omo ac6araci89 a6 66e7ar 6os e6ectroes e su recorrido a6 #uto de coeCi8 ?aA9 o #uede atraesar e6 diodo ?4A #orue9 de acuerdo co 6a co6ocaci8 ue >ste ocu#a e e6 circuito9 ;6ouear o im#edir 6a circu6aci8 de 6os e6ectroes e ese setido. a ez ue 6os e6ectroes coti:a su recorrido9 a6 66e7ar a6 #uto de coeCi8 ?;A9 tam#oco #uede atraesar e6 diodo ?4A9 #orue 6a corriete de e6ectroes uca circu6a e direcci8 a su #ro#io ecuetro ?de forma simi6ar a como ocurre co 6a corriete de a7ua e u r@oA9 sio ue siem#re se muee e direcci8 a6 #o6o o#uesto de 6a fuete de sumiistro ue 6e #ro#orcioa 6a eer7@a e6>ctrica9 o sea9 e6 #o6o #ositio de 6a corriete a6tera ?(.,.A e este caso. E 6a #arte ?A de 6a i6ustraci8 #odemos er ue 6a corriete a6tera  cam;ia 6a #o6aridad y9 #or tato9 e6 setido de circu6aci8 de 6os e6ectroes. E esta ocasi89 6os

e6ectroes atraiesa #rimeramete e6 diodo ?3A9 a cotiuaci8 atraiesa e6 cosumidor ?RA y9 #or :6timo9 e6 diodo ?4A #ara retorar a 6a fuete de sumiistro e6>ctrico y com#6etar as@ e6 circuito. De forma simi6ar a 6o ocurrido e e6 cic6o aterior9 ahora e6 diodo ?1A es e6 ecar7ado de ;6ouear6e e6 #aso a 6os e6ectroes #ara ue se #ueda diri7ir e direcci8 a6 cosumidor ?RA9 mietras ue e6 diodo ?2A tam#oco #uede atraesar6o 6os e6ectroes9 #orue o #uede ir a su #ro#io ecuetro9 ta6 como ocurre e e6 medio cic6o aterior.

 Animación del funcionamiento del rectificador de onda completa o  puente rectificador, compuesto por cuatro diodos.

(omo se ha;r #odido a#reciar9 tato e e6 #rimer medio cic6o9 como e e6 si7uiete9 6os si7os de #o6aridad #ositia ?JA y e7atia ?IA a 6a sa6ida de6 circuito de6 #uete de rectificaci8 dode se ecuetra coectado e6 cosumidor ?RA9 se matiee costate9 #ues ua ez rectificada 6a corriete a6tera ?(.,.A y coertida e directa ?(.D.A 6as #o6aridades o sufre ariaci8 a67ua como ocurre co 6a corriete a6tera a 6a etrada de6 circuito. E esa i6ustraci8 se #uede er tam;i> ue a 6a sa6ida de6 circuito de rectificaci8 se o;tiee ua serie de #u6sacioes cotiuas9 es decir9 o itermitetes como ocurre cuado se em#6ea u so6o diodo rectificador e u circuito de media oda.

Diodo emisor de luz

(uado u 6ed se ecuetra e #o6arizaci8 directa9 6os e6ectroes #uede recom;iarse co 6os huecos e e6 dis#ositio9 6i;erado eer7@a e forma de fotoes. Este efecto es 66amado e6ectro6umiiscecia y e6 co6or  de 6a 6uz ?corres#odiete a 6a eer7@a de6 fot8A se determia a #artir de 6a ;ada de eer7@a de6 semicoductor. &or 6o 7eera69 e6 rea de u 6ed es muy #eue
E6 fucioamieto orma6 cosiste e ue9 e 6os materia6es coductores9 u e6ectr89 a6 #asar de 6a ;ada de coducci8 a 6a de a6ecia9 #ierde eer7@a esta eer7@a #erdida se maifiesta e forma de u fot8 des#redido9 co ua am#6itud9 ua direcci8 y ua fase a6eatoria. E6 ue esa eer7@a #erdida9 cuado #asa u e6ectr8 de 6a ;ada de coducci8 a 6a de a6ecia9 se maifieste como u fot8 des#redido o como otra forma de eer7@a ?ca6or #or eBem#6oA de#ede #rici#a6mete de6 ti#o de materia6 semicoductor. (uado u diodo semicoductor se #o6ariza directamete9 6os huecos de 6a zoa #ositia se muee hacia 6a zoa e7atia y 6os e6ectroes se muee de 6a zoa e7atia hacia 6a zoa #ositia am;os des#6azamietos de car7as costituye 6a corriete ue circu6a #or e6 diodo. Si 6os e6ectroes y huecos est e 6a misma re7i89 #uede recom;iarse9 es decir9 6os e6ectroes #uede #asar a Gocu#arG 6os huecos GcayedoG desde u ie6 eer7>tico su#erior a otro iferior ms esta;6e. Este #roceso emite co frecuecia u fot8 e semicoductores de ;ada #rohi;ida directa %direct band"ap& A co 6a eer7@a corres#odiete a su ;ada #rohi;ida ?>ase semicoductor A . Esto o uiere decir ue e 6os dems semicoductores ?semicoductores de ;ada #rohi;ida idirecta %indirect band"ap& A o se #roduzca emisioes e forma de fotoes si em;ar7o9 estas emisioes so mucho ms #ro;a;6es e 6os semicoductores de ;ada #rohi;ida directa ?como e6 itruro de 7a6ioA ue e 6os semicoductores de ;ada #rohi;ida idirecta ?como e6 si6icioA.

La emisi8 es#otea9 #or tato9 o se #roduce de forma ota;6e e todos 6os diodos y so6o es isi;6e e diodos como 6os 6eds de 6uz isi;6e9 ue tiee ua dis#osici8 costructia es#ecia6 co e6 #ro#8sito de eitar ue 6a radiaci8 sea rea;sor;ida #or e6 materia6 circudate9 y ua eer7@a de 6a ;ada #rohi;ida coicidete co 6a corres#odiete a6 es#ectro isi;6e. E otros diodos9 6a eer7@a se 6i;era #rici#a6mete e forma de ca6or 9 radiaci8 ifrarroBa o radiaci8 u6traio6eta. E e6 caso de ue e6 diodo 6i;ere 6a eer7@a e forma de radiaci8 u6traio6eta9 se #uede cose7uir a#roechar esta radiaci8 #ara #roducir radiaci8 isi;6e mediate sustacias f6uorescetes o fosforescetes ue a;sor;a 6a radiaci8 u6traio6eta emitida #or e6 diodo y #osteriormete emita 6uz isi;6e. E6 dis#ositio semicoductor est com:mete eca#su6ado e ua cu;ierta de #6stico de mayor resistecia ue 6as de idrio ue usua6mete se em#6ea e 6as 6m#aras icadescetes. ,uue e6 #6stico #uede estar co6oreado9 es so6o #or  razoes est>ticas9 ya ue e66o o if6uye e e6 co6or de 6a 6uz emitida. sua6mete u 6ed es ua fuete de 6uz com#uesta co diferetes #artes9 raz8 #or 6a cua6 e6 #atr8 de itesidad de 6a 6uz emitida #uede ser ;astate com#6eBo. &ara o;teer ;uea itesidad 6umiosa de;e esco7erse ;ie 6a corriete ue atraiesa e6 6ed. &ara e66o hay ue teer e cueta ue e6 o6taBe de o#eraci8 a desde 19% hasta 39% o6tios a#roCimadamete ?6o ue est re6acioado co e6 materia6 de fa;ricaci8 y e6 co6or de 6a 6uz ue emiteA y 6a 7ama de itesidades ue de;e circu6ar #or >6 ar@a se7: su a#6icaci8. Los a6ores t@#icos de corriete directa de #o6arizaci8 de u 6ed corriete est com#redidos etre 6os 1) y 6os 4) m,. E 7eera69 6os 6edes sue6e teer meBor eficiecia cuato meor es 6a corriete ue circu6a #or e66os9 co 6o cua69 e su o#eraci8 de forma o#timizada9 se sue6e ;uscar u com#romiso etre 6a itesidad 6umiosa ue #roduce ?mayor  cuato ms 7rade es 6a itesidad ue circu6a #or e66osA y 6a eficiecia ?mayor  cuato meor es 6a itesidad ue circu6a #or e66osA. E6 #rimer 6ed ue emit@a e e6 es#ectro isi;6e fue desarro66ado #or e6 i7eiero de eera6 E6ectric Hick o6oyak e 1'!2. (ircuito ;sico de #o6arizaci8 directa de u so6o 6ed.

(ircuito ;sico #ara #o6arizar arios 6edes de maera directa. &ara coectar 6edes de modo ue i6umie de forma cotiua9 de;e estar  #o6arizados directamete9 es decir9 co e6 #o6o #ositio de 6a fuete de a6imetaci8 coectado a6 odo y e6 #o6o e7atio coectado a6 ctodo. ,dems9 6a fuete de a6imetaci8 de;e sumiistrar6e ua tesi8 o diferecia de #otecia6 su#erior a su tesi8 um;ra6. &or otro 6ado9 se de;e 7aratizar ue 6a corriete ue circu6a #or e66os o eCceda 6os 6@mites admisi;6es9 6o ue darmios 7eera6es9 #uede cosiderarse de forma a#roCimada 6os si7uietes a6ores de diferecia de #otecia6=$ 1. 2. 3. 4. 5. !.

RoBo K 19% a 292 o6tios. ,araBado K 291 a 292 o6tios. ,mari66o K 291 a 294 o6tios. "erde K 2 a 395 o6tios. ,zu6 K 395 a 39% o6tios. 6aco K 39! o6tios. Lue7o9 mediate 6a 6ey de hm9 #uede ca6cu6arse 6a resistecia '   adecuada #ara 6a tesi8 de 6a fuete "fuente ue uti6icemos.

E6 t>rmio    e 6a f8rmu6a se refiere a6 a6or de corriete #ara 6a itesidad 6umiosa ue ecesitamos. Lo com: es de 1) mi6iam#erios #ara 6edes de ;aBa 6umiosidad y 2) m, #ara 6edes de a6ta 6umiosidad u a6or su#erior #uede iuti6izar e6 6ed o reducir de maera cosidera;6e su tiem#o de ida. tros 6edes de ua mayor ca#acidad de corriete9 coocidos como 6edes de #otecia ?1 9 3 9 5 9 etc.A9 #uede ser usados a 15) m,9 35) m,9 $5) m, o ic6uso a 3))) m, de#ediedo de 6as caracter@sticas o#toe6>ctricas dadas #or e6 fa;ricate. (a;e recordar ue tam;i> #uede coectarse arios e serie9 sumdose 6as diferecias de #otecia6 e cada uo. *am;i> se #uede hacer cofi7uracioes e #ara6e6o9 auue este ti#o de cofi7uracioes o so muy recomedadas #ara dise
E6 LED ?i"*t+mittin" Diode= Diodo Emisor de LuzA9 es u dis#ositio semicoductor ue emite 6uz icoherete de es#ectro reducido cuado se #o6ariza de forma directa 6a ui8 &H e 6a cua6 circu6a #or >6 ua corriete e6>ctrica . Este fe8meo es ua forma de e6ectro6umiiscecia9 e6 LED es u ti#o es#ecia6 de diodo ue tra;aBa como u diodo com:9 #ero ue a6 ser atraesado #or 6a corriete e6>ctrica9 emite 6uz . Este dis#ositio semicoductor est com:mete eca#su6ado e ua cu;ierta de #6stico de mayor resistecia ue 6as de idrio ue usua6mete se em#6ea e 6as 6m#aras icadescetes. ,uue e6 #6stico #uede estar co6oreado9 es s86o #or razoes est>ticas9 ya ue e66o o if6uye e e6 co6or   de 6a 6uz emitida. sua6mete u LED es ua fuete de 6uz com#uesta co diferetes #artes9 raz8 #or 6a cua6 e6 #atr8 de itesidad de 6a 6uz emitida #uede ser ;astate com#6eBo. &ara o;teer ua ;uea itesidad 6umiosa de;e esco7erse ;ie 6a corriete ue atraiesa e6 LED y eitar ue este se #ueda da6 ar@a se7: su a#6icaci8. Los "a6ores t@#icos de corriete directa de #o6arizaci8 de u LED est com#redidos etre 6os 1) y 2) mi6iam#erios ?m,A e 6os diodos de co6or roBo y de etre 6os 2) y 4) mi6iam#erios ?m,A #ara 6os otros LED. Los diodos LED tiee eormes etaBas so;re 6as 6m#aras idicadoras comues9 como su ;aBo cosumo de eer7@a9 su mateimieto casi u6o y co ua ida a#roCimada de 1))9))) horas. &ara 6a #rotecci8 de6 LED e caso haya #icos ies#erados ue #ueda da
Diodo emisor de 6uz co 6a ui8 #o6arizada e setido directo (uado estos #ortadores se recom;ia9 se #roduce 6a 6i;eraci8 de ua catidad de eer7@a #ro#orcioa6 a6 sa6to de ;ada de eer7@a de6 materia6 semicoductor. a #arte de esta eer7@a se 6i;era e forma de 6uz9 mietras ue 6a #arte restate 6o hace e forma de ca6or9 estado determiadas 6as #ro#orcioes #or 6a mezc6a de 6os #rocesos de recom;iaci8 ue se #roduce. La eer7@a coteida e u fot8 de 6uz es #ro#orcioa6 a su frecuecia9 es decir9 su co6or .   (uato mayor sea e6 sa6to de ;ada de eer7@a de6 materia6 semicoductor ue forma e6 LED9 ms e6eada ser 6a frecuecia de 6a 6uz emitida.

Diodo emisor de 6uz co 6a ui8 #o6arizada e setido directa Fotodiodo

 fotodiodo es u semicoductor   costruido co ua ui8 &H9 sesi;6e a 6a icidecia de 6a 6uz isi;6e o ifrarroBa. &ara ue su fucioamieto sea correcto se #o6ariza iersamete9 co 6o ue se #roducir ua cierta circu6aci8 de corriete cuado sea eCcitado #or 6a 6uz. De;ido a su costrucci89 6os fotodiodos se com#orta como c>6u6as fotoo6taicas9 es decir9 e ausecia de 6uz eCterior  7eera ua tesi8 muy #eue69 estos #ortadores so retirados de 6a ui8 #or e6 cam#o de 6a zoa de a7otamieto9 #roduciedo ua fotocorriete. Los diodos tiee u setido orma6 de circu6aci8 de corriete9 ue se 66ama #o6arizaci8 directa. E ese setido e6 diodo deBa #asar 6a corriete e6>ctrica y #rcticamete o 6o #ermite e e6 ierso. E e6 fotodiodo 6a corriete ?ue ar@a co 6os cam;ios de 6a 6uzA es 6a ue circu6a e setido ierso a6 #ermitido #or 6a  Butura de6 diodo. Es decir9 #ara su fucioamieto e6 fotodiodo es #o6arizado de maera iersa. Se #roducir u aumeto de 6a circu6aci8 de corriete cuado e6 diodo es eCcitado #or 6a 6uz. (om#osici8 E6 materia6 em#6eado e 6a com#osici8 de u fotodiodo es u factor cr@tico #ara defiir sus #ro#iedades. Sue6e estar com#uestos de si6icio9 sesi;6e a 6a 6uz isi;6e ?6o7itud de oda de hasta 1MmA 7ermaio #ara 6uz ifrarroBa ?6o7itud de oda hasta a#roC. 19% Mm A o de cua6uier otro materia6 semicoductor . Nateria6

Lo7itud de oda ?mA

Si6icio

1')I11))

ermaio

%))I1'))

+dio 7a6io ars>ico ?+a,sA %))I2!)) su6furo de #6omo

O1)))-3'))

*am;i> es #osi;6e 6a fa;ricaci8 de fotodiodos #ara su uso e e6 cam#o de 6os ifrarroBos medios ?6o7itud de oda etre 5 y 2) MmA9 #ero estos reuiere refri7eraci8 #or itr87eo 6@uido.  ,ti7uamete se fa;rica;a eC#os@metros co u fotodiodo de se6eio  de ua su#erficie am#6ia. Diodo detector de 6uz E6 fotodiodo se #arece mucho a u diodo semicoductor com:9 #ero tiee ua caracter@stica ue 6o hace muy es#ecia6= es u dis#ositio ue coduce ua catidad de corriete e6>ctrica Luz icidete Setido de 6a corriete 7eerada #ro#orcioa6 a 6a catidad de 6o icide ?6o i6umiaA. Esta corriete e6>ctrica f6uye e setido o#uesto a 6a f6echa de6 diodo y se 66ama corriete de fu7a. E6 fotodiodo se #uede uti6izar como dis#ositio detector de 6uz9 #ues coierte 6a 6uz e e6ectricidad y esta ariaci8 de e6ectricidad es 6a ue se uti6iza #ara iformar  ue hu;o u cam;io e e6 ie6 de i6umiaci8 so;re e6 fotodiodo. (ircuito de #o6arizaci8 (uras caracter@sticas de u fotodiodo Si e6 fotodiodo es #o6arizado e directa9 6a 6uz ue icide o tedr@a efecto so;re >6 y se com#ortar@a como u diodo semicoductor orma6. ?Recuerde9 e6 fotodiodo tra;aBa e iersaA. La mayor@a de 6os fotodiodos iee eui#ados co u 6ete ue cocetra 6a catidad de 6uz ue 6o icide9 de maera ue su reacci8 a 6a 6uz sea ms eidete.  , diferecia de6 LDR o fotorresistecia9 e6 fotodiodo res#ode a 6os cam;ios de oscuridad a i6umiaci8 y iceersa co mucha ms e6ocidad9 y #uede uti6izarse e circuitos co tiem#o de res#uesta ms #eue 6a tiee 6os fototrasistores

so  , diferecia de6 LDR  9 e6 fotodiodo res#ode a 6os cam;ios de oscuridad a i6umiaci8 y iceersa co mucha ms e6ocidad9 y #uede uti6izarse e circuitos co tiem#o de res#uesta ms #euectricos #ara ser #rocesados #or e6 sistema y o;teer como resu6tado 6os datos 7ra;ados. sados e fi;ra 8#tica Diodo Schottky

E6 diodo Schottky o diodo de ;arrera Schottky9 66amado as@ e hoor de6 f@sico a6em a6ter . Schottky9 es u dis#ositio semicoductor   ue #ro#orcioa comutacioes muy r#idas etre 6os estados de coducci8 directa e iersa ?meos de 1s  e dis#ositios #eue coocidas como tesioes de codo9 auue e i76>s se refiere a e66a como GkeeG9 o sea9 de rodi66aA. La tesi8 de codo es 6a diferecia de #otecia6 m@ima ecesaria #ara ue e6 diodo act:e como coductor  e 6u7ar de circuito a;ierto esto9 deBado de 6ado 6a re7i8 Zeer9 ue es cuado eCiste ua diferecia de #otecia6 6o suficietemete e7atia #ara ue a #esar de estar #o6arizado e iersa >ste o#ere de forma simi6ar a como 6o har@a re7u6armete. Fucioamieto  , frecuecias ;aBas u diodo orma6 #uede comutar fci6mete cuado 6a #o6arizaci8 cam;ia de directa a iersa9 #ero a medida ue aumeta 6a frecuecia e6 tiem#o de comutaci8 #uede 66e7ar a ser muy ;aBo9 #oiedo e #e6i7ro e6 dis#ositio. E6 diodo Schottky est costituido #or ua ui8 meta6-semicoductor ? ;arrera SchottkyA9 e 6u7ar de 6a ui8 coecioa6 semicoductor & - semicoductor H uti6izada #or 6os diodos orma6es.  ,s@ se dice ue e6 diodo Schottky es u dis#ositio semicoductor G portador  mayoritarioG. Esto si7ifica ue9 si e6 cuer#o semicoductor est do#ado co im#urezas ti#o H9 so6amete 6os #ortadores ti#o H ?e6ectroes m8i6esA desem#e
recom;iaci8 a6eatoria y 6eta de #ortadores ti#o H y & ue tiee 6u7ar e 6os diodos rectificadores orma6es9 co 6o ue 6a o#eraci8 de6 dis#ositio ser mucho ms r#ida. (aracter@sticas La a6ta e6ocidad de comutaci8 #ermite rectificar se6u6as so6ares co ;ater@as de #6omo cido. La 6imitaci8 ms eidete de6 diodo de Schottky es 6a dificu6tad de cose7uir  resistecias iersas re6atiamete e6eadas cuado se tra;aBa co a6tos o6taBes iersos #ero e6 diodo Schottky ecuetra ua 7ra ariedad de a#6icacioes e circuitos de a6ta e6ocidad #ara com#utadoras dode se ecesite 7rades e6ocidades de comutaci8 y mediate su #oca ca@da de o6taBe e directo #ermite #oco 7asto de eer7@a9 otra uti6izaci8 de6 diodo Schottky es e ariadores de frecuecia ?iertersA #ara ue 6a corriete ue ue6e desde e6 motor a6 ariador o #ase #or 6os trasistores +* de6 cho##er9 6o cua6 coducir@a a su r#ido deterioro. (uado e6 motor se com#orta como 7eerador9 6a corriete circu6a hacia e6 ;us de cotiua a tra>s de 6os diodos y o es a;sor;ida #or 6os +*s. E6 diodo Schottky se em#6ea e arios circuitos ite7rados de 687ica **L. &or  eBem#6o 6os ti#os ,LS y ,S #ermite ue 6os tiem#os de comutaci8 etre 6os trasistores sea mucho meores #uesto ue so ms su#erficia6es y de meor  tama e6 om;re de diodos de recu#eraci8 r#ida ?Fast recoeryA o de #ortadores ca6ietes. Estos diodos se caracteriza #or su e6ocidad de comutaci89 ua ;aBa ca@da de "o6taBe uado est #o6arizados e directo ?t@#icamete de ).25 a ).4 o6tiosA. (uado se rea6iza ua esam;6adura etre ua termia6 met6ica se hace u materia6 semicoductor9 e6 cotacto tiee9 t@#icamete9 u com#ortamieto 8hmico9

cua6uiera9 6a resistecia de6 cotacto 7o;iera 6a secuecia de 6a corriete. (uado este cotacto se hace etre u meta6 y ua re7i8 semicoductora co 6a desidad de6 do#ate re6atiamete ;aBa9 6as hoBas domiates de6 efecto de;e ser  e6 resistio9 comezado tam;i> a teer u efecto de rectificaci8.  diodo Schottky9 se forma co6ocado ua #e6@cu6a met6ica e cotacto directo co u semicoductor9 se7: 6o idicado e 6a fi7ura HQ)5. E6 meta6 se de#osita 7eera6mete e u ti#o de materia6 H9 de;ido a 6a moi6idad ms 7rade de 6os #ortadores e este ti#o de materia6. La #arte met6ica ser e6 odo y e6 semicoductor9 e6 ctodo.

E ua de#osici8 de a6umiio ?3 e6ectroes e 6a ca#a de a6eciaA9 6os e6ectroes de6 semicoductor ti#o H mi7ra hac@a e6 meta69 creado ua re7i8 de trasici8 e 6a esam;6adura. Se #uede o;serar ue so6amete 6os e6ectroes ?6os #ortadores mayoritarios de am;os materia6esA est e trsito. Su comutaci8 es mucho ms r#ida ue 6a de 6os diodos ;i#o6ares9 ua ez ue o eCista car7as e 6a re7i8 ti#o H9 siedo ecesaria rehacer 6a ;arrera de #otecia6 ?t@#icamete de )93"A. La Re7i8 H tiee u do#aBe re6atiamete a6to9 a fi de reducir 6a #>rdida de coducci89 #or esto9 6a tesi8 mCima so#orta;6e #ara este ti#o de diodo est a6rededor de 6os 1))". La #rici#a6 a#6icaci8 de este ti#o de diodos9 se rea6iza e fuetes de ;aBa tesi89 e 6as cua6es 6as ca@das e 6os rectificadores so si7ificatias. Si em;ar7o e6 diodo Schottky ecuetra 7ra catidad de a#6icacioes  circuitos de a6ta e6ocidad como e com#utadoras9 dode se ecesita 7rades e6ocidades de comutaci8 y su #oca ca@da de o6taBe e directo ausa #oco 7asto de eer7@a. E 6a ima7e esta 6a cura caracteristica de diodo Schottky=

Diodo Zener 

E6 diodo Zeer es u diodo de cromo1 ue se ha costruido #ara ue fucioe e 6as zoas de ru#turas9 reci;e ese om;re #or su ietor9 e6 Dr. (6arece Ne6i Zeer . E6 diodo Zeer es 6a #arte esecia6 de 6os re7u6adores de tesi8  casi costates co ide#edecia de ue se #resete 7rades ariacioes de 6a tesi8 de red9 de 6a resistecia de car7a y tem#eratura. So ma6 66amados a eces diodos de aa6acha9 #ues #reseta com#ortamietos simi6ares a estos9 #ero 6os mecaismos io6ucrados so diferetes. ,dems si e6 o6taBe de 6a fuete es iferior a 6a de6 diodo >ste o #uede hacer su re7u6acio caracteristica. (aracter@sticas Si a u diodo Zeer se 6e a#6ica ua corriete e6>ctrica de6 odo a6 ctodo ?#o6arizaci8 directaA toma 6as caracter@sticas de u diodo rectificador ;sico9 #ero si se 6e sumiistra corriete e6>ctrica de ctodo a odo ?#o6arizaci8 iersaA9 e6 diodo so6o deBara #asar ua tesi8 costate. E coc6usi8= e6 diodo Zeer de;e ser #o6arizado a6 re>s #ara ue ado#te su caracter@stica de re7u6ador de tesi8. Su s@m;o6o es como e6 de u diodo orma6 #ero tiee dos termia6es a 6os 6ados. Este diodo se com#orta como u diodo coecioa6 e codicioes de a6ta corriete #orue cuado reci;e demasiada corriete se uema. E6 diodo zeer ;asa su fucioamieto e e6 efecto zeer9 de ah@ su om;re. Recordaremos ue9 e #o6arizaci8 iersa y a6cazada esta zoa9 a #euestas9 recu#era sus #ro#iedades como diodo orma69 o 66e7ado #or este fe8meo a su destrucci8 sa6o ue se a6cace 6a corriete mCima de zeer +mC idicada #or e6 fa;ricate.

L87icamete 6a 7eometr@a de costrucci8 es diferete a6 resto de 6os diodos9 estri;ado su #rici#a6 diferecia e 6a de67adez de 6a zoa de ui8 etre 6os materia6es ti#o & y ti#o H9 as@ como de 6a desidad de do#ado de 6os crista6es ;sicos. Sus #armetros #rici#a6es so=

(om#ortamieto de6 Zeer  ECiste otro ti#o de diodo9 e6 66amado diodo Zeer9 cuyas caracter@sticas e #o6arizaci8 directa so a6o7as a 6as de6 diodo de ui8 estudiado e 6a #rctica aterior ?fi7ura 2 aA9 #ero ue e #o6arizaci8 iersa se com#orta de maera distita ?fi7ura 2 ;A9 6o ue 6e #ermite teer ua serie de a#6icacioes ue o #ose@a e6 aterior. E6 s@m;o6o circuita6 se muestra e 6a fi7ura 1 y su caracter@stica tesi8-corriete e 6a fi7ura de a;aBo

(uado e6 diodo esta #o6arizado iersamete9 ua #eue69 66amada corriete de saturaci8 +S9 esta corriete #ermaece re6atiamete costate mietras aumetamos 6a tesi8 iersa hasta ue e6 a6or   de >sta a6caza "Z9 66amada tesi8 Zeer ?ue o es 6a tesi8 de ru#tura zeerA9 #ara 6a cua6 e6 diodo etra e 6a re7i8 de co6a#so. La corriete em#ieza a icremetarse r#idamete #or e6 efecto aa6acha. E esta re7i8 #eue
Fucioamieto . EL ZEHER (N (N&HEH*E (omo ha uedado eC#uesto9 e6 diodo zeer esta ideado #ara tra;aBar co #o6arizaci8 iersa9 careciedo de iter>s su fucioamieto e #o6arizaci8 directa9 ue es i7ua6 a6 de cua6uier diodo semicoductor. La si7uiete fi7ura corres#ode a su caracter@stica tesi8-corriete9 y e e66a os a#oyaremos #ara estudiar su fucioamieto.