El Diodo Semiconductor: Tipos, Características y Aplicaciones Optoelectrónicas

El Diodo Semiconductor

El diodo es un elemento semiconductor que solo permite la circulación de la corriente en un único sentido.

Características Atómicas del Silicio

El silicio es un cuerpo cristalino cuyas moléculas tienen formas geométricas regulares. Es un cuerpo estable con solo cuatro electrones de valencia, lo que en estas condiciones lo convierte en un aislante.

Silicio Tipo N

Existen elementos, como el antimonio y el arsénico, que poseen cinco electrones de valencia. Si unimos uno de estos elementos con el silicio, se producirán enlaces covalentes. El resultado de la combinación del silicio con la impureza de antimonio es un cristal al que llamamos silicio de tipo N.

Silicio Tipo P

Si al silicio en estado puro se le introducen impurezas que solo tengan tres electrones de valencia, el enlace será incompleto porque no llega a rellenar todos los huecos. Estos huecos representan una falta de electrones y producen una naturaleza positiva al cristal, que llamamos silicio tipo P.

Características en Polarización Inversa de un Diodo

Para determinar la curva característica inversa, basta con invertir la corriente del diodo, de tal forma que el cristal N esté conectado al positivo de la pila y el P al negativo. Cuando el diodo se somete a una tensión inversa, aparece una pequeña corriente de fuga. Llega un punto en el que el diodo "revienta" y se llama tensión de ruptura. La tensión inversa siempre debe ser menor a la tensión de ruptura.

Características en Polarización Directa de un Diodo

Cuando polarizamos directamente un diodo, este no comienza a conducir de una forma apreciable hasta que le aplicamos la mínima diferencia de potencial de barrera, conocida como tensión umbral.

Potencia y Corriente Nominal

Dos formas de provocar la destrucción de un diodo son:

• Exceder la tensión inversa de ruptura.
• Exceder la potencia máxima nominal.

Característica Aproximada de un Diodo

Se considera que se necesitan aproximadamente 0,7V para que un diodo de silicio conduzca, como un interruptor cerrado.

Dispositivos Optoelectrónicos

Son aquellos elementos semiconductores capaces de producir una radiación luminosa.

Características de los LEDs

• La tensión directa (Vf) es la caída de tensión que se produce entre los extremos del diodo LED cuando por él fluye la corriente eléctrica.
• La corriente de excitación directa (If) es la corriente que debe circular por el diodo LED para alcanzar la intensidad luminosa esperada.
• La corriente inversa (Ir) es la máxima corriente que puede fluir por el diodo luminiscente cuando a este se le aplica una tensión de polarización inversa.
• La disipación de potencia es aquella parte de la potencia que el diodo luminiscente no convierte en luz y acaba degradándose en calor.