Este documento describe diferentes tipos de diodos, incluyendo diodos Zener, LED, túnel, avalancha, Schottky y láser. Cada tipo tiene características únicas como la tensión de ruptura, la emisión de luz, la resistencia negativa o la alta velocidad. Los diodos se utilizan comúnmente en aplicaciones como regulación de voltaje, iluminación, amplificación de señales y comunicaciones ópticas.

1. Características de algunos
Diodos
DIODOS

2. Un diodo es el resultado de la unión entre dos
semiconductores que, de acuerdo a sus
características constructivas, se denominan
materiales N y P.

3. Diodo Zener
El símbolo del diodo zener es:
y su polarización es siempre en inversa
trabaja exclusivamente en la zona de
característica inversa y, en particular, en la
zona del punto de ruptura de su característica
inversa

4. Esta tensión de ruptura depende de las
características de construcción del diodo, se
fabrican desde 2 a 200 voltios. Polarizado en
directa actúa como un diodo normal y por
tanto no se utiliza en dicho estado

5. Tres son las características que diferencian a
los diversos diodos Zener entre si:
a.- Tensiones de polarización inversa, conocida
como tensión zener.- Es la tensión que el
zener va a mantener constante.
b.- Corriente mínima de funcionamiento.- Si
la corriente a través del zener es menor, no
hay seguridad en que el Zener mantenga
constante la tensión en sus bornas
c.- Potencia máxima de disipación. Puesto
que la tensión es constante, nos indica el
máximo valor de la corriente que puede
soportar el Zener.

6. El efecto zener se basa en la aplicación de
tensiones inversas que originan, debido a su
constitución, fuertes campos eléctricos que
causan la rotura de los enlaces entre los
átomos dejando así electrones libres capaces
de establecer la conducción.

7. Por tanto el Zener es un diodo que al
polarizarlo inversamente mantiene constante
la tensión en sus bornas a un valor llamado
tensión de Zener (e independiente de la
corriente que circula por él), pudiendo variar la
corriente que lo atraviesa entre el margen de
valores comprendidos entre el valor mínimo
de funcionamiento y el correspondiente a la
potencia de zener máxima que puede disipar.
Si superamos el valor de esta corriente el
zener se destruye.

8. Diodo emisor de luz (LED)
Emisor de Luz: Es un diodo semiconductor
que emite luz.
Electroluminiscencia: En polarización directa,
los electrones pueden recombinarse con los
huecos en el dispositivo, liberando energía en
forma de fotones y el color de la luz que
corresponde a la luz del fotón se determina a
partir de la banda de energía del
semiconductor.
Por lo general, el área de un led es muy
pequeña (menor a 1 mm2), y se pueden usar
componentes ópticos integrados para formar
su patrón de radiación.

9. 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 centelleador
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 optoacoplador.

10. A. Ánodo
B. Cátodo
1.Lente/encapsulado epóxico (cápsula plástica)
2.Contacto metálico (hilo conductor)
3.Cavidad reflectora o copa reflectora
4.Terminación del semiconductor
5.Yunque
6.Plaqueta
8. Borde plano

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

12. Los Leds pueden proporcionar luz en color
rojo, verde y azul. El material de un Led está
compuesto principalmente por una
combinación semiconductora.
El GaP se utiliza en los Leds emisores de luz
roja o verde; el GaAsP para los emisores de luz
roja, anaranjada o amarilla y el GaAlAs para
los Leds de luz roja. Para los emisores azules
se han estado usando materiales como SiC,
GaN, ZnSe y ZnS.

13. Diodo túnel o Esaki
Una característica importante es su resistencia
negativa en un determinado intervalo de
voltajes de polarización directa. Cuando la
resistencia es negativa, la corriente disminuye
al aumentar el voltaje. En consecuencia, el
diodo túnel puede funcionar como
amplificador, como oscilador o como
biestable. Esencialmente, este diodo es un
dispositivo de baja potencia para aplicaciones
que involucran microondas y que están
relativamente libres de los efectos de la
radiación.

14. Tienen una región de operación que produce
una resistencia negativa debido al efecto
túnel, permitiendo amplificar señales y
circuitos muy simples que poseen dos estados.

15. Debido a la alta concentración de carga, los
diodos túnel son muy rápidos, pueden usarse
en temperaturas muy bajas, campos
magnéticos de gran magnitud y en entornos
con radiación alta. Por estas propiedades,
suelen usarse en viajes espaciales.

16. Diodo avalancha
Diodos que conducen en dirección contraria cuando
el voltaje en inverso supera el voltaje de ruptura.
Eléctricamente son similares a los diodos Zener, pero
funciona bajo otro fenómeno, el efecto avalancha.
Esto sucede cuando el campo eléctrico inverso que
atraviesa la unión p-n produce una onda de
ionización, similar a una avalancha, produciendo una
corriente.

17. Los diodos avalancha están diseñados para operar
en un voltaje inverso definido sin que se destruya.
La diferencia entre el diodo avalancha (el cual tiene
un voltaje de reversa de aproximadamente 6.2V) y el
diodo zener es que el ancho del canal del primero
excede la "libre asociación" de los electrones, por lo
que se producen colisiones entre ellos en el camino.
La única diferencia práctica es que los dos tienen
coeficientes de temperatura de polaridades
opuestas.

18. Son comúnmente utilizados como fuentes de ruido en
equipos de radio frecuencia, en los analizadores de
antena y como generadores de ruido blanco.

19. La aplicación típica de estos diodos es la protección de
circuitos electrónicos contra sobretensiones. Al
incrementarse la tensión del circuito por encima del valor
de ruptura, el diodo comienza a conducir desviando el
exceso de corriente a tierra evitando daños en los
componentes del circuito.

20. Diodo Schottky
Construidos de un metal a un contacto de
semiconductor.
Tiene una tensión de ruptura mucho menor
que los diodos pn. Su tensión de ruptura en
corrientes de 1mA está en el rango de 0.15V a
0.45V, lo cual los hace útiles en aplicaciones de
fijación y prevención de saturación en un
transistor.
También se pueden usar como rectificadores
con bajas pérdidas aunque su corriente de
fuga es mucho más alta que la de otros
diodos.

21. Son portadores de carga mayoritarios por lo
que no sufren de problemas de
almacenamiento de los portadores de carga
minoritarios que ralentizan la mayoría de los
demás diodos (por lo que este tipo de diodos
tiene una recuperación inversa más rápida que
los diodos de unión pn).
Tienden a tener una capacitancia de unión
mucho más baja que los diodos pn que
funcionan como interruptores veloces y se
usan para circuitos de alta velocidad como
fuentes conmutadas, mezclador de
frecuencias y detectores.

22. está constituido por una unión metal-semiconductor
(barrera Schottky), en lugar de la unión convencional
semiconductor P - semiconductor N utilizada por los
diodos normales.
La alta velocidad de conmutación permite rectificar
señales de muy altas frecuencias y eliminar excesos de
corriente en circuitos de alta intensidad.

23. 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.

24. Diodo láser con conversor de frecuencia
max. 540 nm, 1000 mW|TEC 1000
Una cavidad resonante incluyendo un cristal del
doblador de la frecuencia se bombea vía un laser
armonioso del diodo.
Dependiendo de la energía requerida de SHG, el laser
armonioso del diodo es un laser externo de la cavidad
del poder más elevado, o un sistema de dos fases del
amplificador de energía del oscilador patrón.
El régimen cubierto de la longitud de onda se extiende
de 365nm hasta 540nm

25. Diodo láser DFB
760 - 2800 nm
Los lasers del diodo (DFB) de la regeneración distribuida
son lasers fijos del diodo del solo modo de la longitud de
onda.
Los tamaños geométricos típicos de la viruta del laser
son 1000µm x 500µm x 200µm (altura de la anchura x de
la longitud x).
La viruta del laser es crecida por MOVPE del material del
semiconductor compuesto.
. Gama de la anchura del emisor de Typcal entre 3µm y
7µm.
. Las superficies de la viruta del laser actúan como los
espejos de la cavidad debido a la diferencia del índice de
refracción del material de laser y del aire circundante.
La faceta delantera de la viruta del laser se proporciona
una capa de antireflejos de la alta calidad para evitar los
modos de Fabry Perot de la viruta del laser. Los lasers del
diodo (DFB) de la regeneración distribuida están
disponibles en casi cualquier longitud de onda entre
760nm y 2800nm

26. Diodo láser con conexión en espiral
Son la estructura del multi-quántum-bien
(MQW), tienen un fotodiodo incorporado del
monitor de InGaAs y un componente activo
sellado herméticamente. Los paquetes
pigtailed del laser se suministran típicamente
una fibra de 1 metro 9/125µm.

27. Láser de diodo de alineamiento
Los módulos del laser de la alineación de 300-
0100-00 series 645nm ofrecen una gama de la
óptica permutable, pre-alineada de la
precisión: 88° cruzan, 58° la línea, cruz
58°/punto, que proporcionan funcionamiento
de rayo láser óptimo, pues no se requiere
ningún ajuste del usuario.
. La intensidad del laser, sin embargo, es
usuario ajustable de 0.1mW a 4.5mW,
permitiendo que el brillo sea optimizado para
el material de blanco. El foco es también
usuario ajustable.
El módulo de la alineación del laser 645nm
ofrece funcionamiento y facilidad de empleo
incomparables