Diodo Semiconductor – Polarización – Tipos de diodo

¿Qué es un diodo semiconductor?

El diodo semiconductor es el dispositivo semiconductor más sencillo y se puede encontrar, prácticamente, en cualquier circuito electrónico. Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la más utilizada) y de germanio.

Viendo el símbolo del diodo en la imagen se observan: A – ánodo y K – cátodo.

Símbolo del diodo semiconductor

Los diodos constan de dos partes, una llamada N (cátodo) y la otra llamada P (ánodo), separados por una juntura llamada barrera o unión. Esta barrera o unión es de 0.3 voltios en el diodo de germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.

Principio de operación de un diodo semiconductor

El semiconductor tipo N tiene electrones libres (exceso de electrones) y el semiconductor tipo P tiene huecos libres (ausencia o falta de electrones). Cuando una tensión positiva se aplica al lado P y una negativa al lado N, los electrones en el lado N son empujados al lado P y los electrones fluyen a través del material P más allá de los límites del semiconductor.

De igual manera, los huecos en el material P son empujados con una tensión negativa al lado del material N y los huecos fluyen a través del material N.

Diodo Semiconductor

En el caso opuesto, cuando una tensión positiva se aplica al lado N y una negativa al lado P, los electrones en el lado N son empujados al lado N y los huecos del lado P son empujados al lado P. En este caso los electrones en el semiconductor no se mueven y en consecuencia no hay corriente.

El diodo semiconductor puede hacer trabajar de 2 maneras diferentes:

Polarización directa

Es cuando la corriente que circula por el diodo sigue la ruta de la flecha (la del diodo), o sea del ánodo al cátodo. En este caso la corriente atraviesa el diodo con mucha facilidad, comportándose prácticamente como un corto circuito.

Diodo semiconductor polarizado en sentido directo - Electrónica Unicrom

Polarización inversa

Es cuando la corriente en el diodo desea circular en sentido opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o sea del cátodo al ánodo. En este caso la corriente no atraviesa el diodo, y se comporta prácticamente como un circuito abierto.

Diodo semiconductor polarizado en sentido inverso - Electrónica Unicrom

Nota: El funcionamiento antes mencionado se refiere al diodo ideal, esto quiere decir que el diodo se toma como un elemento perfecto (como se hace en casi todos los casos), tanto en polarización directa como en polarización inversa.

Curva característica del diodo semiconductor real

Curva característica del diodo semiconductor

Aplicaciones del diodo

Los diodos tienen muchas aplicaciones, pero una de las más comunes es el proceso de conversión de corriente alterna (C.A.) a corriente continua (C.C.). En este caso se utiliza el diodo como rectificador.

Tipos de diodos

Diodo Zener

El diodo Zener es un tipo especial de diodo, que siempre su utiliza polarizado inversamente. Recordar que los diodos comunes, como un diodo rectificador (en donde se aprovechan sus características de polarización directa y polarización inversa), conducen siempre en el sentido de la flecha.

Curva característica del diodo zener

LED – Diodo emisor de luz

El LED es un tipo especial de diodo, que trabaja como un diodo común, pero que al ser atravesado por la corriente eléctrica, emite luz.

LEDS- Diferentes presentaciones

Fotodiodo – Diodo detector de luz

El fotodiodo es un tipo especial de diodo que genera corriente cuando es expuesto a la luz. La corriente eléctrica generada aumenta cuando la cantidad de luz que lo incide es más intensa.

Fotodiodo. Diodo detector de luz

Diodo Láser

El diodo láser se obtuvo como resultado de la continuación del desarrollo del LED. Los LEDS comunes irradian un solo color de luz (son monocromáticos), una sola frecuencia, pero las ondas irradiadas, ondas no están en fase y se propagan en forma dispersa.

Diodo láser - Luz-láser

Diodo Varactor – Varicap – Diodo Tuning

Todos los diodos cuando están polarizados en sentido opuesto tienen una capacitancia que aparece entre sus terminales. En el caso del diodo Varactor, esta capacitancia varía cuando se modifica el voltaje inverso que se aplica al diodo.

Diodo Varactor (Varicap) comparado con un capacitor

Diodo Schottky – Diodo de Barrera

A diferencia del diodo semiconductor normal que tiene una unión P–N, el diodo schottky  o diodo de barrera tiene una unión Metal-N. Estos diodos se caracterizan por su velocidad de conmutación y una baja caída de voltaje cuando están polarizados en directo (típicamente de 0.25 a 0.4 voltios)

Diferencia entre las curvas características del diodo schottky y el diodo PN común

Diodo Gunn – Efecto Gunn

El efecto Gunn es una propiedad del cuerpo de los semiconductores y no depende de la unión misma, ni de los contactos, tampoco depende de los valores de voltaje y corriente y no es afectado por campos magnéticos. La resistencia negativa en el diodo Gunn.

Diodo Gunn

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