Diodo Unión Polarizado

Diodo de unión PN polarizado

En este applet se simula El diodo de unión PN polarizado considerando sus características de: arrastre, recombinación, difusión, electrones y huecos.

Se entiende como polarización de una unión P-N a la aplicación externa de una diferencia de potencial continua o con un determinado sentido a la unión. La polarización del diodo puede ser en directa o en inversa.

• La reducción del campo eléctrico de la unión reduce el efecto de arrastre

• Al ser la zona de transición más estrecha, aumenta el gradiente de las distintas concentraciones de portadores en ella y consecuentemente, aumenta el efecto de difusión.

• No se alcanza el equilibrio, produciéndose una circulación neta de carga por el circuito. De esta forma, la corriente en la unión es por difusión y fuera de ella por arrastre.

HERRAMIENTAS DEL APPLET

Estas herramientas nos permitirán cambiar el voltaje, mostrar el Arrastre, Difusión, Recombinación, Electrones y huecos en la applet.

En la figura mostrada observamos que:

• Tenemos un voltaje de polarización Vp= - 2.0V

• La barrera de energía potencial de la UNIÓN, es MAXIMA.

• La carga espacial en ambos portadores es MAXIMA.

• El campo eléctrico es triangular y de MAYOR valor.

• La conducción de portadores es por ARRASTRE y es MAXIMA

• La Conducción de portadores por DIFUSION es NULA.

Ley de Shockley

Representa la evolución de la corriente en un diodo PN en razón de la polarización, dopaje y temperatura. La unión de un semiconductor tipo P y uno tipo N (P-N) a una cierta temperatura, la diferencia de concentración de electrones y huecos entre las zonas N y P, ocasiona que los electrones libres de la zona N pasan a ocupar los huecos de la zona P y los huecos de la zona P a la zona N, tal que en la unión la zona P se carga negativamente y la zona N se carga positivamente.

Bajo polarización directa el lado P (rojo) es más positivo que el lado N (azul) o el lado N más negativo que el lado P. En la zona neutra hay dos procesos activos: difusión y recombinación. Estos dos procesos conjuntamente producen una concentración para los huecos minoritarios. En polarización directa constante, el número de huecos inyectados a través de la unión es igual al número de huecos perdidos por recombinación.

La concentración de electrones es mayor en la zona N, como también es menor la concentración de huecos en esta zona, respecto a la zona P. Los electrones que van llegando a la zona P generan un campo eléctrico que se opone cada vez más a que otros electrones pasen, hasta que se alcanza un estado de equilibrio en el cual no pasan más electrones.

Conmutación del diodo

En este applet se simula la conmutación de un diodo, pudiendo cambiar la tensión aplicada en sus terminales de positiva a negativa y viceversa. Para ello se dispone del esquema de un circuito con dos fuentes de tensión (una positiva y otra negativa) y un conmutador, un circuito de polarización y un diodo de unión, se puede conmutar entre tensiones haciendo "click" con el ratón en la zona entre las dos fuentes de tensión. Al iniciar la aplicación aparecerá un mensaje y una flecha que señala la mencionada zona sensible.

Se pueden modificar todos los parámetros del circuito presionando el botón del panel superior con el

...