semiconductor

SEMICONDUCTORES Y DIODO

Los semicinductores son sustancias que se comportan como aisladores o conductores de lo que es la electrecidad estos aspectos de los semiconductores dependera de lo que es el la temperatura. si la temperatura aumenta lo que suele suceder con el semiconductor es la conductividad de electricidad aumenta pero no de manera proporcinal.

con algunos de estos elementos que son semiconductores de electricidad se realizan lo que son los aparatos electronicos 

ALGUNOS DE LOS SEMICONDUCTORES SON 

los elementos quimicos semiconductores por exelencia son:

Selenio, Germanio, silicio. el uso de estos elementos se usan en estado puro con pequeñas combinaciones de otros elementos como fosforo, aluminio.

DIODO

Las propiedades de los materiales semiconductores se conocían en 1874, cuando se observó la conducción en un sentido en cristales de sulfuro, 25 años más tarde se empleó el rectificador de cristales de galena para la detección de ondas. Durante la Segunda Guerra Mundial se desarrolló el primer dispositivo con las propiedades que hoy conocemos, el diodo de Germanio.

POLARIZACIÓN	CIRCUITO	CARACTERÍSTICAS
DIRECTA el ánodo se conecta al positivo de la batería  y el cátodo al negativo.		El diodo conduce con una caída de tensión de 0,6 a 0,7V. El valor de la resistencia interna seria muy bajo. Se comporta como un interruptor cerrado
INVERSA el ánodo se conecta al negativo y el cátodo  al positivo de la batería		El diodo no conduce y toda la tensión de la pila cae sobre el. Puede existir una corriente de fuga del orden de µA. El valor de la resistencia interna sería muy alto Se comporta como un interruptor abierto.

SIMBOLOGÍA

Diodo rectificador	Diodo Schottky	Diodo Zener
Diodo varicap	Diodo Pin	Diodo túnel	Diodo Led
Fotodiodo	Puente rectificador

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Como todos los componentes electrónicos, los diodos poseen propiedades que les diferencia de los demás semiconductores. Es necesario conocer estas, pues los libros de características y las necesidades de diseño así lo requieren. En estos apuntes aparecerán las más importantes desde el punto de vista practico.

Valores nominales de tensión:
VF = Tensión directa en los extremos del diodo en conducción.	.
VR = Tensión inversa en los extremos del diodo en polarización inversa.
VRSM =  Tensión inversa de pico no repetitiva.
VRRM = Tensión inversa de pico repetitiva.
VRWM = Tensión inversa de cresta de funcionamiento.
Valores nominales de corriente:
IF = Corriente directa.	.
IR = Corriente inversa.
IFAV = Valor medio de la forma de onda de la corriente durante un periodo.
IFRMS = Corriente eficaz en estado de conducción. Es la máxima corriente eficaz que el diodo es capaz de soportar.
IFSM = Corriente directa de pico (inicial) no repetitiva.
AV= Average(promedio) RMS= Root Mean Square (raíz de la media cuadrática)

Valores nominales de temperatura

Tstg = Indica los valores máximos y mínimos de la temperatura de almacenamiento.

Tj = Valor máximo de la temperatura que soporta la unión de los semiconductores.

Curva característica de un Diodo

DIODOS METAL-SEMICONDUCTOR

Los más antiguos son los de Germanio con punta de tungsteno o de oro. Su aplicación más importante se encuentra en HF, VHF y UHF. También se utilizan como detectores en los receptores de modulación de frecuencia. Por el tipo de unión que tiene posee una capacidad muy baja, así como una resistencia interna en conducción  que produce una tensión máxima de 0,2 a 0,3v. El diodo Schottky son un tipo de diodo cuya construcción se basa en la unión metal conductor con algunas diferencias respecto del anterior. Fue desarrollado por la Hewlett-Packard en USA, a principios de la década de los 70. La conexión se establece entre un metal y un material semiconductor con gran concentración de impurezas, de forma que solo existirá un movimiento de electrones, ya que son los únicos portadores mayoritarios en ambos materiales. Al igual que el de germanio, y por la misma razón, la tensión de umbral cuando alcanza la conducción es de 0,2 a 0,3v. Igualmente tienen una respuesta notable a altas frecuencias, encontrando en este campo sus aplicaciones más frecuentes. Un inconveniente de esto tipo de diodos se refiere a la poca intensidad que es capaz de soportar entre sus extremos. El encapsulado de estos diodos es en forma de cilindro , de plástico o de vidrio. De configuración axial. Sobre el cuerpo se marca el cátodo, mediante un anillo serigrafiado.

DIODOS RECTIFICADORES

Su construcción está basada en la unión PN siendo su principal aplicación como rectificadores. Este tipo de diodos (normalmente de silicio) soportan elevadas temperaturas (hasta 200ºC en la unión), siendo su resistencia muy baja y la corriente en tensión inversa muy pequeña. Gracias a esto se pueden construir diodos de pequeñas dimensiones para potencias relativamente grandes, desbancando así a los diodos termoiónicos desde hace tiempo. Sus aplicaciones van desde elemento indispensable en fuentes de alimentación como en televisión, aparatos de rayos X  y microscopios electrónicos, donde deben rectificar tensiones altísimas. En fuentes de alimentación se utilizan los diodos formando configuración en puente (con cuatro diodos en sistemas monofásicos), o utilizando los puentes integrados que a tal efecto se fabrican y que simplifican en gran medida el proceso de diseño de una placa de circuito impreso. Los distintos encapsulados de estos diodos dependen del nivel de potencia que tengan que disipar. Hasta 1w se emplean encapsulados de plástico. Por encima de este valor el encapsulado es metálico y en potencias más elevadas es necesario que el encapsulado tenga previsto una rosca para fijar este a un radiador y así ayudar al diodo a disipar el calor producido por esas altas corrientes. Igual le pasa a los puentes de diodos integrados.