Diodu

Diodu
Invención	John Ambrose Fleming (1904)
Símbolu electrónicu
Terminales	Ánodu y Cátodu
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Un diodu ye un componente electrónicu de dos terminales que dexa la circulación de la corriente llétrica al traviés d'él nun solu sentíu. Esti términu xeneralmente úsase pa referise al diodu semiconductor, el más común na actualidá; consta d'una pieza de cristal semiconductor coneutada a dos terminales llétricos. El diodu de vacíu (qu'anguaño yá nun s'usa, sacante para teunoloxíes d'alta potencia) ye un tubu de vacíu con dos electrodos: una llámina como ánodu, y un cátodu.

De forma simplificada, la curva carauterística d'un diodu (I-V) consta de dos rexones: per debaxo de cierta diferencia de potencial, pórtase como un circuitu abiertu (nun conduz), y percima d'ella como un circuitu zarráu con una resistencia llétrica bien pequeña. Por cuenta de esti comportamientu, suélse-yos denominar rectificadores, yá que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como pasu inicial pa convertir una corriente alterna en corriente continua. El so principiu de funcionamientu ta basáu nos esperimentos de Lee De Forest.

Los primeros diodos yeren válvules o tubos de vacíu, tamién llamaos válvules termoióniques constituyíos por dos electrodos arrodiaos de vacíu nun tubu de cristal, con un aspeutu similar al de les llámpares incandescentes. L'inventu foi desenvueltu en 1904 por John Ambrose Fleming, emplegáu de la empresa Marconi, basándose n'observaciones realizaes por Thomas Alva Edison.

Al igual que les llámpares incandescentes, los tubos de vacíu tienen un filamentu (el cátodu) al traviés del cual circula la corriente, calecer por efeutu Joule. El filamentu ta tratáu con óxidu de bariu, de cuenta que al calecer emiti electrones al vaciu circundante los cualos son conducíos electrostáticamente escontra una placa, curvada por un muelle doble, cargada positivamente (el ánodu), produciéndose asina la conducción. Evidentemente, si'l cátodu nun se calecer, nun va poder dexar electrones. Por esa razón, los circuitos qu'utilizaben válvules de vacíu riquíen un tiempu por que les válvules calecieren enantes de poder funcionar y les válvules quemar con muncha facilidá.

Historia

Diodu de vacíu, usáu comúnmente hasta la invención del diodu semiconductor, esti postreru tamién llamáu diodu d'estáu sólidu.

Anque'l diodu semiconductor d'estáu sólidu popularizóse enantes del diodu termoiónicu, dambos desenvolviéronse coles mesmes.

En 1873 Frederick Guthrie afayó'l principiu d'operación de los diodos térmicos. Guhtrie afayó qu'un electroscopiu cargáu positivamente podría descargase al averase una pieza de metal caliente, ensin necesidá de qu'ésti lo tocara. Nun asocedía lo mesmo con un electroscopiu cargáu negativamente, reflexando esto que'l fluxu de corriente yera posible solamente nuna direición.

Independientemente, el 13 de febreru de 1880 Thomas Edison re-afaya'l principiu. De la mesma, Edison investigaba por qué los filamentos de carbón de les bombilles quemábense a la fin del terminal positivu. Él construyera una bombilla con un filamentu adicional y una con una llámina metálica dientro de la llámpara, llétricamente aisllada del filamentu. Cuando usó esti dispositivu, confirmó qu'una corriente fluia del filamentu incandescente al traviés del vacíu a la llámina metálica, pero esto namái asocedía cuando la llámina taba coneutada positivamente.

Edison diseñó un circuitu que reemplaza la bombilla por un resistor con un voltímetru de DC. Edison llogró una patente pa esti inventu en 1884. Aparentemente nun tenía usu práuticu pa esa dómina. Polo cual, la patente yera probablemente pa procuru, en casu de que daquién atopara un usu al llamáu Efeutu Edison.

Aproximao 20 años dempués, John Ambrose Fleming (científicu asesor de Marconi Company y antiguu emplegáu de Edison) diose cuenta que l'efeutu Edison podría usase como un radiu detector de precisión. Fleming patentó'l primer diodu termoiónico en Gran Bretaña'l 16 de payares de 1904.

En 1874 el científicu alemán Karl Ferdinand Braun afayó la naturaleza de conducir por una sola direición de los cristales semiconductores. Braun patentó'l rectificador de cristal en 1899. Los rectificadores d'óxidu de cobre y seleniu fueron desenvueltos p'aplicaciones d'alta potencia na década de los 1930.

El científicu indiu Jagdish Chandra Bose foi'l primeru n'usar un cristal semiconductor pa detectar ondes de radio en 1894. El detector de cristal semiconductor foi desenvueltu nun dispositivu práuticu pa la receición de señales inalámbriques por Greenleaf Whittier Pickard, quién inventó un detector de cristal de siliciu en 1903 y recibió una patente d'ello'l 20 de payares de 1906. Otros esperimentos probaron con gran variedá de sustancies, de les cualos usóse llargamente'l mineral galena. Otres sustancies ufiertaron un rendimientu llixeramente mayor, pero'l galena foi'l que más s'usó porque tenía la ventaya de ser baratu y bono de llograr. De primeres de la era del radiu, el detector de cristal semiconductor consistía d'un cable ajustable (el bien nomáu bigote de gatu) el cual podía movese manualmente al traviés del cristal p'asina llograr una señal óptima. Esti dispositivu problemáticu foi rápido superáu polos diodos termoiónicos, anque'l detector de cristal semiconductor volvió usase frecuentemente cola llegada de los económicos diodos de xermaniu na década de 1950.

Na dómina de la so invención, estos dispositivos fueron conocíos como rectificadores. En 1919, William Henry Eccles acuñó'l términu diodu del griegu dia, que significa separáu, y ode (de ὅδος), que significa camín.

Diodos termoiónicos y d'estáu gaseosu

Símbolu d'un diodu de vacíu o gaseosu. De riba a embaxo, los sos componentes son, l'ánodu, el cátodu, y el filamentu.

Los diodos termoiónicos son dispositivos de válvula termoiónica (tamién conocida como tubu de vacíu), que consisten nun arreglu d'electrodos empacados nun vidriu al vaciu. Los primeros modelos yeren bien paecíos a la llámpara incandescente.

Nos diodos de válvula termoiónica, una corriente al traviés del filamentu que se va a calecer calez indirectamente'l cátodu, otru electrodu internu tratáu con un amiestu de Bariu y óxidu de estroncio, que son óxidos alcalinotérreos; escuéyense estes sustancies porque tienen una pequeña función de trabayu (delles válvules usen calentamientu direutu, onde un filamentu de tungsteniu actúa como calentador y como cátodu). El calentamientu causa emisión termoiónica d'electrones nel vacíu. En polarización direuta, l'ánodu taba cargáu positivamente polo cual atraía electrones. Sicasí, los electrones nun yeren fácilmente tresportaos de la superficie del ánodu que nun taba caliente cuando la válvula termoiónica taba en polarización inversa. Amás, cualquier corriente nesti casu ye insignificante.

Na mayor parte del sieglu xx, los diodos de válvula termoiónica usar n'aplicaciones de señales análogues, rectificadores y potencia. Hasta'l día de güei, los diodos de válvula solamente úsense n'aplicaciones esclusives como rectificadores en guitarres llétriques, amplificadores d'audiu, según equipu especializáu d'alta tensión.

Diodu semiconductor

Formación de la rexón d'escosamientu, na gráfica z.c.y.

Un diodu semiconductor modernu ta fechu de cristal semiconductor como'l siliciu con impureces nél pa crear una rexón que contenga portadores de carga negativa (electrones), llamada semiconductor de tipu n, y una rexón nel otru llau que contenga portadores de carga positiva (buecos), llamada semiconductor tipu p. Les terminales del diodu xunir a cada rexón. La llende dientro del cristal d'estos dos rexones, llamáu una unión PN, ye onde la importancia del diodu toma'l so llugar. El cristal conduz una corriente d'electrones del llau n (llamáu cátodu), pero non na direición opuesta; esto ye, cuando una corriente convencional flúi del ánodu al cátodu (opuestu al fluxu de los electrones).

Al xunir dambos cristales, manifiéstase un espardimientu d'electrones del cristal n al p (J_y). Al establecese una corriente d'espardimientu, apaecen cargues fixes nuna zona a entrambos llaos de la unión, zona que recibe'l nome de rexón d'escosamientu.

A midida que progresa'l procesu d'espardimientu, la rexón d'escosamientu va amontando'l so anchor afondando nos cristales a entrambos llaos de la unión. Sicasí, l'acumuladura d'iones positivos na zona n y d'iones negativos na zona p, crea un campu llétrico (Y) que va actuar sobre los electrones llibres de la zona n con una determinada fuercia de desplazamientu, que se va oponer a la corriente d'electrones y va terminar deteniéndolos.

Esti campu llétrico ye equivalente a dicir qu'apaez una diferencia de tensión ente les zones p y n. Esta diferencia de potencial (V_D) ye de 0,7 V nel casu del siliciu y 0,3 V pa los cristales de xermaniu.

L'anchor de la rexón d'escosamientu una vegada algamáu l'equilibriu, suel ser del orde de 0,5 micres pero cuando unu de los cristales ta muncho más dopado que l'otru, la zona de carga espacial ye enforma mayor.

Cuando se somete al diodu a una diferencia de tensión esterno, dizse que'l diodu ta polarizáu, pudiendo ser la polarización direuta o inversa.

Polarización direuta d'un diodu

Polarización direuta del diodu pn.

Nesti casu, la batería mengua la barrera de potencial de la zona de carga espacial, dexando'l pasu de la corriente d'electrones al traviés de la unión; esto ye, el diodu polarizáu direutamente conduz la lletricidá.

Por que un diodu tea polarizáu direutamente, tien de conectase'l polu positivu de la batería al ánodu del diodu y el polu negativu al cátodu. Nestes condiciones podemos reparar que:

• El polu negativu de la batería repele los electrones llibres del cristal n, colo qu'estos electrones dirixir escontra la unión p-n.
• El polu positivu de la batería atrai a los electrones de valencia del cristal p, esto ye equivalente a dicir qu'emburria a los buecos escontra la unión p-n.
• Cuando la diferencia de potencial ente los bornes de la batería ye mayor que la diferencia de potencial na zona de carga espacial, los electrones llibres del cristal n, adquieren la enerxía abonda pa saltar a los buecos del cristal p, que primeramente mover escontra la unión p-n.
• Una vegada qu'un electrón llibre de la zona n salta a la zona p travesando la zona de carga espacial, cai n'unu de los múltiples buecos de la zona p convirtiéndose n'electrón de valencia. Una vegada asocedíu esto l'electrón ye atraíu pol polu positivu de la batería y muévese d'átomu n'átomu hasta llegar a la fin del cristal p, dende'l cual introduzse nel filo conductor y llega hasta la batería.

D'esta miente, cola batería dexando electrones llibres a la zona n y atrayendo electrones de valencia de la zona p, apaez al traviés del diodu una corriente llétrica constante hasta'l final.

Polarización inversa d'un diodu

Polarización inversa del diodu pn.

Nesti casu, el polu negativu de la batería coneutar a la zona p y el polu positivu a la zona n, lo que fai aumentar la zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta que s'algamar el valor de la tensión de la batería, tal que s'esplica de siguío:

• El polu positivu de la batería atrai a los electrones llibres de la zona n, que salen del cristal n ya introdúcense nel conductor dientro del cual muévense hasta llegar a la batería. A midida que los electrones llibres abandonen la zona n, los átomos pentavalentes qu'antes yeren neutros, al trate esprendíos del so electrón nel orbital de conducción, adquieren estabilidá (8 electrones na capa de valencia, ver semiconductor y átomu) y una carga llétrica neta de +1, colo que se converten n'iones positivos.
• El polu negativu de la batería dexa electrones llibres a los átomos trivalentes de la zona p. Recordemos qu'estos átomos namái tienen 3 electrones de valencia, colo qu'una vegada que formaron los enllaces covalentes colos átomos de siliciu, tienen solamente 7 electrones de valencia, siendo l'electrón que falta'l denomináu buecu. El casu ye que cuando los electrones llibres vencíos pola batería entren na zona p, cayen dientro d'estos buecos colo que los átomos trivalentes adquieren estabilidá (8 electrones nel so orbital de valencia) y una carga llétrica neta de -1, convirtiéndose asina n'iones negativos.
• Esti procesu repitir una y otra vez hasta que la zona de carga espacial adquier el mesmu potencial llétricu que la batería.

Nesta situación, el diodu nun tendría de conducir la corriente; sicasí, debíu al efeuto de la temperatura van formase pares electrón-buecu (ver semiconductor) a entrambos llaos de la unión produciendo una pequeña corriente (del orde de 1 μみゅーA) denomada corriente inversa de saturación. Amás, esiste tamién una denomada corriente superficial de fugues la cual, como'l so propiu nome indica, conduz una pequeña corriente pola superficie del diodu; yá que na superficie, los átomos de siliciu nun tán arrodiaos d'abondos átomos pa realizar los cuatro enllaces covalentes necesarios pa llograr estabilidá. Esto fai que los átomos de la superficie del diodu, tantu de la zona n como de la p, tengan buecos nel so orbital de valencia colo que los electrones circulen ensin dificultá al traviés d'ellos. Sicasí, al igual que la corriente inversa de saturación, la corriente superficial de fuga ye despreciable.

Curva carauterística del diodu

Curva carauterística del diodu.

• Tensión umbral, de coldu o de partida (V_γがんま ).
  La tensión estragal (tamién llamada barrera de potencial) de polarización direuta coincide en valor cola tensión de la zona de carga espacial del diodu non polarizáu. Al polarizase direutamente'l diodu, la barrera de potencial inicial va amenorgándose, amontando la corriente llixeramente, alredor del 1% de la nominal. Sicasí, cuando la tensión esterno supera la tensión estragal, la barrera de potencial sume, de forma que para pequeñes medríes de tensión prodúcense grandes variaciones de la intensidá de corriente.
• Corriente máxima (I_max ).
  Ye la intensidá de corriente máxima que puede conducir el diodu ensin fundise pol efeutu Joule. Puesto que ye función de la cantidá de calor que puede estenar el diodu, depende sobremanera del diseñu del mesmu.
• Corriente inversa de saturación (I_s ).
  Ye la pequeña corriente que s'establez al polarizase inversamente'l diodu pola formación de pares electrón-buecu por cuenta de la temperatura, almitiéndose que se dobla per cada medría de 10 °C na temperatura.
• Corriente superficial de fugues.
  Ye la pequeña corriente que circula pola superficie del diodu (ver polarización inversa), esta corriente ye función de la tensión aplicao al diodu, colo que al aumentar la tensión, aumenta la corriente superficial de fugues.
• Tensión de rotura (V_r ).
  Ye la tensión inverso máxima que'l diodu puede soportar enantes de dase l'efeutu ábanu.

Teóricamente, al polarizase inversamente'l diodu, este va conducir la corriente inversa de saturación; na realidá, a partir d'un determináu valor de la tensión, nel diodu normal o de unión abrupta la rotura débese al efeuto ábanu; sicasí hai otru tipu de diodos, como los Zener, nos que la rotura puede debese a dos efeutos:

• Efeuto avalancha (diodos pocu dopaos). En polarización inversa xenérense pares electrón-buecu que provoquen la corriente inversa de saturación; si la tensión inverso ye alzada los electrones acelérense amontando la so enerxía cinética de forma que al topetar con electrones de valencia pueden provocar el so saltu a la banda de conducción. Estos electrones lliberaos, de la mesma, acelerar por efeutu de la tensión, topetando con más electrones de valencia y lliberar de la mesma. La resultancia ye una ábanu d'electrones que provoca una corriente grande. Esti fenómenu producir pa valores de la tensión cimeru a 6 V.
• Efeutu Zener (diodos bien dopaos). Cuanto más dopáu ta'l material, menor ye l'anchor de la zona de carga. Puesto que el campu llétrico Y puede espresase como cociente de la tensión V ente la distancia d; cuando'l diodu tea bien dopáu, y por tanto d seya pequeñu, el campu llétrico va ser grande, del orde de 3·10⁵ V/cm. Nestes condiciones, el mesmu campu puede ser capaz d'arrincar electrones de valencia amontándose la corriente. Esti efeutu producir pa tensiones de 4 V o menores.

Pa tensiones inverses ente 4 y 6 V la rotura d'estos diodos especiales, como los Zener, puede producise por dambos efeutos.

Modelos matemáticos

El modelu matemáticu más emplegáu ye'l de Shockley (n'honor a William Bradford Shockley) que dexa averar el comportamientu del diodu na mayoría de les aplicaciones. La ecuación qu'amiesta la intensidá de corriente y la diferencia de potencial ye:

$I=I_{\mathrm {S} }\left(y^{V_{\mathrm {D} }/(nV_{\mathrm {T} })}-1\right),\,$

Onde:

• I ye la intensidá de la corriente que traviesa'l diodu
• V_D ye la diferencia de tensión ente los sos estremos.
• I_S ye la corriente de saturación (aproximao $10^{-12}A$)
• n ye'l coeficiente d'emisión, dependiente del procesu de fabricación del diodu y que suel adoptar valores ente 1 (pal xermaniu) y del orde de 2 (pal siliciu).

El voltaxe térmicu V_T ye aproximao 25.85mV en 300K, una temperatura cercano a la temperatura ambiente, bien usada nos programes de simulación de circuitos. Pa cada temperatura esiste una constante conocida definida por:

$V_{\mathrm {T} }={\frac {kT}{q}}\,$

Onde k ye la constante de Boltzmann, T ye la temperatura absoluto de la unión pn, y q ye la magnitú de la carga d'un electrón (la carga elemental).

La ecuación de diodu ideal de Shockley o la llei de diodu derivar d'asumir que solo los procesos que-y dan corriente al diodu son pol fluxu (debíu al campu llétrico), espardimientu, y la recombinación térmica. Tamién asume que la corriente de recombinación na rexón d'escosamientu ye insignificante. Esto significa que la ecuación de Shockley nun tien en cuenta los procesos rellacionaos cola rexón de rotura ya inducción por fotones. Adicionalmente, nun describe la estabilización de la curva I-V en polarización activa por cuenta de la resistencia interna.

So voltaxes negativos, la esponencial na ecuación del diodu ye insignificante. y la corriente ye una constante negativa del valor d'I_s. La rexón de rotura nun ta modelada na ecuación de diodu de Shockley.

Pa voltaxes grandes, na rexón de polarización direuta, puede esaniciase el 1 de la ecuación, quedando como resultáu:

$I=I_{\mathrm {S} }y^{V_{\mathrm {D} }/(nV_{\mathrm {T} })}$

Con oxetu d'evitar l'usu d'esponenciales, n'ocasiones empleguen modelos más simples entá, que modelen les zones de funcionamientu del diodu por tramos rectos; son los llamaos modelos de continua o de Ram-señal. El más simple de toos ye'l diodu ideal.

Tipos de diodu semiconductor

Varios diodos semiconductores, embaxo: una ponte rectificadora. Na mayoría de los diodos, el terminal cátodu indícase pintando una franxa blanca o negra.

Esisten dellos tipos de diodos, que pueden diferir nel so aspeutu físicu, impureces, usu d'electrodos, que tienen carauterístiques llétriques particulares usaos pa una aplicación especial nun circuitu. El funcionamientu d'estos diodos ye encontáu por principios de la mecánica cuántica y teoría de bandes. Los diodos normales, que operen como se describía más arriba, fáense xeneralmente de siliciu dopáu o xermaniu. Antes del desenvolvimientu d'estos diodos rectificadores de siliciu, usábase'l óxidu cuproso y el seleniu: la so baxa eficiencia dio-y una cayida de tensión bien alto (dende 1,4 a 1,7V) y riquíen d'una gran disipación de calor muncho más grande qu'un diodu de siliciu. La gran mayoría de los diodos pn alcuéntrase en circuitos integraos CMOS, qu'inclúin dos diodos por pin y munchos otros diodos internos.

• Diodu avalancha: diodos que conducen en direición contraria cuando'l voltaxe n'inversu supera'l voltaxe de rotura. Electricámente son similares a los diodos Zener, pero funciona so otru fenómenu, l'efeutu ábanu. Esto asocede cuando'l campu llétrico inversu que traviesa la unión p-n produz una onda d'ionización, similar a un ábanu, produciendo una corriente. Los diodos ábanu tán diseñaos pa operar nun voltaxe inversu definíu ensin que se destruya. La diferencia ente'l diodu ábanu (el cual tien un voltaxe de reversa d'aproximao 6.2V) y el diodu zener ye que l'anchu de la canal del primeru entepasa la "llibre asociación" de los electrones, polo que se producen choques ente ellos nel camín. La única diferencia práutica ye que los dos tienen coeficientes de temperatura de polaridaes opuestes.
• Diodu de siliciu: Suelen tener un tamañu milimétricu y, alliniaos, constitúin detectores multicanal que dexen llograr espectros en milisegundos. Son menos sensibles que los fotomultiplicadores. Ye un semiconductor de tipu p (con buecos) en contautu con un semiconductor de tipu n (electrones). La radiación comunica la enerxía pa lliberar los electrones que se mueven escontra los buecos, estableciendo una corriente llétrica proporcional a la potencia radiante.
• Diodu de cristal: Ye un tipu de diodu de contautu. El diodu cristal consiste d'un cable de metal afilao primíu contra un cristal semiconductor, xeneralmente galena o d'una parte de carbón. El cable forma l'ánodu y el cristal forma'l cátodu. Los diodos de cristal tienen una gran aplicación nos radio a galena. Los diodos de cristal tán obsoletos, pero puede consiguise inda de dellos fabricantes.
• Diodu de corriente constante: Realmente ye un JFET, cola so compuerta coneutada a la fonte, y funciona como un llendador de corriente de dos terminales análogu al diodu Zener, que llinda'l voltaxe. Dexen una corriente al traviés d'ellos p'algamar un valor fayadizu y asina estabilizase nun valor específicu. Tamién suel llamase CLDs (poles sos sigles n'inglés) o diodu regulador de corriente.
• Diodu túnel o Esaki: Tienen una rexón d'operación que produz una resistencia negativa debíu al efeutu túnel, dexando amplificar señales y circuitos bien simples que tienen dos estaos. Por cuenta de l'alta concentración de carga, los diodos túnel son bien rápidos, pueden usase en temperatures bien baxes, campos magnéticos de gran magnitú y en redolaes con radiación alto. Por estes propiedaes, suelen usase en viaxes espaciales.
• Diodu Gunn: Similar al diodu túnel son construyíos de materiales como GaAs o InP que produz una resistencia negativa. So condiciones apropiaes, les formes de dominiu del dipolo y espardimientu al traviés del diodu, dexando osciladores d'ondes microondes d'alta frecuencia.

Ledes de distintos colores.

• Diodu emisor de lluz o LED del acrónimu inglés, light-emitting diode: Ye un diodu formáu por un semiconductor con buecos na so banda d'enerxía, tal como arseniuro de galio, el portadores de carga que crucien la unión emiten fotones cuando se recombinan colos portadores mayoritarios nel otru llau. Dependiendo del material, la llonxitú d'onda que pueden producise varia dende'l infrarroxu hasta llonxitúes d'onda cercanes al ultravioleta. El potencial qu'almiten estos diodos dependen del llonxitú d'onda qu'ellos emiten: 2.1V correspuende en candia, 4.0V al violeta. Los primeres ledes fueron coloraos y mariellos. Los ledes blancos son en realidad combinaciones de trés ledes de distintu color o un led azul revistíu con un centelleador mariellu. Los ledes tamién pueden usase como fotodiodos de baxa eficiencia n'aplicaciones de señales. Un led puede usase con un fotodiodu o fototransistor pa formar un optoacoplador.
• Diodu láser: Cuando la estructura d'un led introducir nun cuévanu resonante formada al apolazar les cares de los estremos, puede formase un láser. Los diodos láser úsense frecuentemente en dispositivos d'almacenamientu ópticos y pa la comunicación óptica d'alta velocidá.
• Diodu térmicu: Esti términu tamién s'usa pa los diodos convencionales usaos pa monitorear la temperatura a la variación de voltaxe cola temperatura, y pa refrixeradores termoeléctricos pa la refrigeración termoeléctrica. Los refrixeradores termoeléctricos facer de semiconductores, anque ellos nun tienen nenguna unión de rectificación, aprovechen el comportamientu distintu de portadores de carga de los semiconductores tipu P y N pa tresportar el calor.
• Fotodiodos: Tolos semiconductores tán suxetos a portadores de carga ópticos. Xeneralmente ye un efeutu ensin deseyar, polo que munchos de los semiconductores tán empacados en materiales que bloquien el pasu de la lluz. Los fotodiodos tienen la función de ser sensibles a la lluz (fotocelda), polo que tán empacados en materiales que dexen el pasu de la lluz y son polo xeneral PIN (tipu de diodu más sensible a la lluz). Un fotodiodu puede usase en celdes solares, en fotometría o en comunicación óptica. Dellos fotodiodos pueden empacarse nun dispositivu como un arreglu llinial o como un arreglu de dos dimensiones. Estos arreglos nun tienen de confundir se colos dispositivos de carga acoplada.
• Diodu con puntes de contautu: Funcionen igual que los diodos semiconductores d'unión mentaos enantes anque la so construcción ye más simple. Fabrícase una seición de semiconductor tipu n, y faise un conductor de punta aguda con un metal del grupu 3 de manera que faiga contautu col semiconductor. Daqué del metal migra escontra'l semiconductor pa faer una pequeña rexón de tipu p cerca del contautu. El bien usáu 1N34 (de fabricación alemana) entá s'usa en receptores de radio como un detector y dacuando en dispositivos analóxicos especializaos.
• Diodu PIN: Un diodu PIN tien una seición central ensin doparse o n'otres pallabres una capa intrínseca formando una estructura p-intrínseca-n. Son usaos como interruptores d'alta frecuencia y atenuadores. Tamién son usaos como detectores de radiación ionizante de gran volume y como fotodetectores. Los diodos PIN tamién s'usen na electrónica de potencia y la so capa central puede soportar altos voltaxes. Amás, la estructura del PIN puede atopase en dispositivos semiconductores de potencia, tales como IGBTs, MOSFETs de potencia y tiristores.
• Diodu Schottky: El diodu Schottky tán construyíos d'un metal a un contautu de semiconductor. Tien una tensión de rotura enforma menor que los diodos pn. La so tensión de rotura en corrientes de 1 mA ta nel intervalu de 0.15V a 0.45V, lo cual facer preseos n'aplicaciones de fixación y prevención de saturación nun transistor. Tamién pueden usase como rectificadores con baxes perdes anque la so corriente de fuga ye muncho más alta que la d'otros diodos. Los diodos Schottky son portadores de carga mayoritarios polo que nun sufren de problemes d'almacenamientu de los portadores de carga minoritarios que ralenticen la mayoría de los demás diodos (polo qu'esti tipu de diodos tien una recuperación inversa más rápida que los diodos d'unión pn. Tienden a tener una capacitancia d'unión muncho más baxa que los diodos pn que funcionen como interruptores rápidos y úsense pa circuitos d'alta velocidá como fontes conmutadas, mezclador de frecuencies y detectores.
• Stabistor: El stabistor (tamién llamáu Diodu de Referencia en Direuta) ye un tipu especial de diodu de siliciu que les sos carauterístiques de tensión en direuta son desaxeradamente estables. Estos dispositivos tán diseñaos especialmente p'aplicaciones de estabilización en baxes tensiones onde se riquir caltener la tensión bien estable dientro d'un ampliu rangu de corriente y temperatura.
• Diodu Varicap: El diodu Varicap conocíu como diodu de capacidá variable o varactor, ye un diodu qu'aprovecha determinaes téuniques constructives pa portase, ante variaciones de la tensión aplicao, como un condensador variable. Polarizáu n'inversa, esti dispositivu electrónicu presenta carauterístiques que son de suma utilidá en circuitos sintonizados (L-C), onde son necesarios los cambeos de capacidá.

Aplicaciones del diodu

• Rectificador de media onda
• Rectificador d'onda completa
• Rectificador en paralelu
• Doblador de tensión
• Estabilizador Zener
• Led
• Llendador
• Circuitu fijador
• Multiplicador de tensión
• Divisor de tensión

Referencies

• El conteníu d'esti artículu incorpora material d'una entrada de la Enciclopedia Libre Universal, espublizada en castellán baxo la llicencia Creative Commons Compartir-Igual 3.0.

Enllaces esternos

• Wikimedia Commons acueye conteníu multimedia sobre diodos.
• Símbolos de diodos
• Comprobación de diodu en YouTube

• Datos: Q11656
• Multimedia: Diodes