Contiene teoría básica sobre los diodos semiconductores

1. DIODOS
HÉCTOR FIDEL CHIRE RAMÍREZ

2. Diodo
 Son componentes electrónicos de dos terminales que permite la
circulación de la corriente eléctrica a través de él en un sentido. Este
término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el
más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal
semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de
vacio(que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta
potencia) es un tubo de vacio con dos electrodos: una lámina como
ánodo, y un cátodo.

3. Tipos de Diodos
 Diodo emisor de luz
En un diodo formado de un semiconductor con huecos en su banda de
energía, tal como arseniuro de galio, los portadores de carga que cruzan
la unión emiten fotones cuando se re combinan con los portadores
mayoritarios en el otro lado. Dependiendo del material, la longitud de
onda que se pueden producir varía desde el infrarrojo hasta longitudes de
onda cercanas al ultravioleta. El potencial que admiten estos diodos
dependen de la longitud de onda que ellos emiten: 2.1V corresponde al
rojo, 4.0V al violeta. Los primeros LEDs fueron rojos y amarillos. Los
LEDs blancos son en realidad combinaciones de tres LEDs de diferente
color o un LED azul revestido con un centelleado amarillo. Los LEDs
también pueden usarse como fotodiodos de baja eficiencia en
aplicaciones de señales. Un LED puede usarse con un fotodiodo o
fototransistor para formar un opto acoplador.

4. Ventajas de los Led:
-Bajo consumo, del 2 al 10 % de su similar con
lámparas incandescentes..
-Mínima pérdida de energía en calor
-Alta resistencia a vibraciones e impactos.
-Larga vida útil, que implica una fuerte reducción
en costos de mantenimiento y reemplazo.
-Adaptabilidad, Los led pueden trabajar
montados en todo tipo de superficies.
-Funcionamiento fiable a bajas temperaturas (-
30°C).
-Tamaño reducido, que permiten diseñar
soluciones de iluminación que se pueden
adaptar a distintos espacios.
-Sus residuos no son contaminantes.
-Amplia gama de colores

5. Compuestos empleados en la construcción de Led
Compuesto Color Long. de onda
Arseniuro de galio
(GaAs)
Infrarrojo 940 nm
Arseniuro de galio y
aluminio (AlGaAs)
Rojo e infrarrojo 890 nm
Arseniuro fosfuro de
galio (GaAsP)
Rojo, anaranjado y
amarillo
630 nm
Fosfuro de galio
(GaP)
Verde 555 nm
Nitruro de galio
(GaN)
Verde 525 nm
Seleniuro de zinc
(ZnSe)
Azul
Nitruro de galio e
indio (InGaN)
Azul 450 nm
Carburo de silicio
(SiC)
Azul 480 nm
Diamante (C) Ultravioleta
Silicio (Si) En desarrollo

6. Fotodiodo.- Un fotodiodo es un semiconductor construido con una unión
PN, sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Para que su
funcionamiento sea correcto se polariza inversamente, con lo que se
producirá una cierta circulación de corriente cuando sea excitado por la luz.
Debido a su construcción, los fotodiodos se comportan como células
fotovoltaicas, es decir, en ausencia de luz exterior generan una tensión muy
pequeña con el positivo en el ánodo y el negativo en el cátodo. Esta
corriente presente en ausencia de luz recibe el nombre de corriente de
oscuridad.

7. Diodo Schottky.- El diodo Schottky o diodo de barrera Schottky,
llamado así en honor del físico alemán Walter H. Schottky, es un
dispositivo semiconductor que proporciona conmutaciones muy
rápidas entre los estados de conducción directa e inversa (menos de
1ns en dispositivos pequeños de 5 mm de diámetro) y muy bajas
tensiones umbral (también conocidas como tensiones de codo,
aunque en inglés se refieren a ella como "knee", o sea, de rodilla). La
tensión de codo es la diferencia de potencial mínima necesaria para
que el diodo actúe como conductor en lugar de circuito abierto; esto,
claro, dejando de lado la región Zener, que es cuando más bien existe
una diferencia de potencial lo suficientemente negativa para que -a
pesar de estar polarizado en contra del flujo de corriente- éste opere
de igual forma como lo haría regularmente.

8. Características:
La alta velocidad de conmutación permite rectificar señales de muy altas
frecuencias y eliminar excesos de corriente en circuitos de alta intensidad.
A diferencia de los diodos convencionales de silicio, que tienen una tensión
umbral —valor de la tensión en directa a partir de la cual el diodo conduce— de
0,7 V, los diodos Schottky tienen una tensión umbral de aproximadamente 0,2 V
a 0,4 V empleándose, por ejemplo, como protección de descarga de células
solares con baterías de plomo ácido.
La limitación más evidente del diodo de Schottky es la dificultad de conseguir
resistencias inversas relativamente elevadas cuando se trabaja con altos
voltajes inversos pero el diodo Schottky encuentra una gran variedad de
aplicaciones en circuitos de alta velocidad para computadoras donde se
necesiten grandes velocidades de conmutación y mediante su poca caída de
voltaje en directo permite poco gasto de energía,

9. Diodo Zener.- El diodo Zener es un diodo de silicio que se ha construido
para que funcione en las zonas de rupturas, recibe ese nombre por su
inventor, el Dr. Clarence Melvin Zener. El diodo zener es la parte esencial de
los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se
presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de
carga y temperatura.
Son mal llamados a veces diodos de avalancha, pues presentan
comportamientos similares a estos, pero los mecanismos involucrados son
diferentes

10. Características:
Si a un diodo Zener se le aplica una
corriente eléctrica de Ánodo al Cátodo
toma las características de un diodo
rectificador básico. Pero si se le suministra
una corriente inversa, el diodo solo dejara
pasar un voltaje constante. En conclusión:
el diodo Zener debe ser polarizado al
revés para que adopte su característica de
regulador de tensión.y su simbolo es como
un diodo normal pero tiene 2 terminales a
los lados. Este diodo no se comporta como
un diodo convencional en condiciones de
alta corriente, porque cuando recibe
demasiada corriente este no se quema
sino que se apaga

11. Diodo rectificador.- Un diodo rectificador es uno de los dispositivos de
la familia de los diodos más sencillos. El nombre diodo rectificador”
procede de su aplicación, la cual consiste en separar los ciclos positivos
de una señal de corriente alterna.
Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se consideran tres
factores: la frecuencia máxima en que realizan correctamente su
función, la corriente máxima en que pueden conducir en sentido directo
y las tensiones directa e inversa máximas que soportarán.
Una de las aplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, es en las
fuentes de alimentación; aquí, convierten una señal de corriente alterna
en otra de corriente directa.

12. Características:
Si se aplica al diodo una tensión de corriente
alterna durante los medios ciclos positivos, se
polariza en forma directa; de esta
manera, permite el paso de la corriente
eléctrica. Pero durante los medios ciclos
negativos, el diodo se polariza de manera
inversa; con ello, evita el paso de la corriente
en tal sentido. Para probar los diodos se utiliza
el multímetro analógico o el digital.