Polaridad en el diodo p-n

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FÍSICA ELECTRÓNICA
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UNION P-N
 Ingresa a la siguiente página web y explora los applets mostrados, luego redacta en un
documentoenMSWord explicandoloque muestracadaapplet,dospáginasporcadauno.
Utiliza imágenes en tu explicación.
http://webpersonal.uma.es/~ECASILARI/Docencia/Applets/3.Union_PN_en_eq
uilibrio_y_polarizada/Applet3.html
http://webpersonal.uma.es/~ECASILARI/Docencia/Applets/4.La_ley_de_Shockl
ey/Applet4.html
http://webpersonal.uma.es/~ECASILARI/Docencia/Applets/Applet3/DiodoCon
mutaApplet.html
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Diodo de unión PN polarizado
Los applets son animaciones interactivas, para que puedas visualizar estas
aplicaciones es necesario tener actualizada java en tu computador,
descárgalo gratis en www.java.com

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La uniónp-nestá polarizadadirectamentecuandoa la regiónp se le aplicaun potencial mayor
que a la región n. Para ello, tal y como se ve, se debe conectar el polopositivode la batería al
ánodo del diodo (zona p) y el polo negativo al cátodo (zona n).

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En estas condiciones podemos observar los siguientes efectos:
Los huecos de la región p y los electrones de la región n son empujados hacia la unión
por el campo eléctrico Epol a que da lugar la polarización. Por lo tanto, se reduce la
anchura de la zona de transición.
El campo eléctricode la polarizaciónEpol se opone al de la uniónEu. Así, se reduce el
campo eléctrico de la unión y, consecuentemente, la barrera de potencial. Recordar
que,comovimosenel Tema 4, la barrera de potencial sinpolarizaciónesVJ=Vo.Conla
polarizacióndirectade la uniónp-nse reduce enla forma VJ=Vo-V,siendoV la tensión
directa aplicada a dicha unión.

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La ley de Shockley
Un diodoShockleyesundispositivode dosterminalesque tiene dosestadosestables:OFF
o de altaimpedanciayON o bajaimpedancia.Nose debe confundirconel diodode barrera
Schottky.
Está formadopor cuatro capas de semiconductortipo ny p, dispuestasalternadamente.Es
un tipo de tiristor.
La característica V-Ise muestraenlafigura.La regiónIeslaregiónde altaimpedancia(OFF)
y laIII,laregiónde bajaimpedancia.Parapasardel estadoOFFal ON,se aumentalatensión
en el diodohasta alcanzar Vs,tensiónde conmutación.La impedanciadel diododesciende
bruscamente, haciendo que la corriente que lo atraviese se incremente y disminuya la
tensión, hasta alcanzar un nuevo equilibrio en la región III (Punto B). Para volver al estado

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OFF, se disminuye la corriente hasta Ih, corriente de mantenimiento. Ahora el diodo
aumentasuimpedancia,reduciendo,todavíamáslacorriente,mientrasaumentalatensión
en susterminales,cruzandolaregiónII,hasta que alcanzael nuevoequilibrioenlaregiónI
(Punto A).

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Conmutación del diodo
 En este appletse simulala conmutaciónde un diodo,pudiendocambiarla tensión
aplicada en sus bornas de positiva a negativa y viceversa. Para ello se dispone del
esquemade un circuitocon dosfuentesde tensión(unapositivayotra negativa) y
un conmutador,uncircuitode polarización(que incluyeunaresistencia)yundiodo
de unión.
 Este esquemase situaenla parte superiorderechadel appletyse puede conmutar
entre tensiones haciendo "click" con el ratón en la zona entre las dos fuentes de
tensión. Al iniciar la aplicación aparecerá un mensaje y una flecha que señala la
mencionada zona sensible.

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El usuario puede modificar todos los parámetros
del circuito presionando el botón del panel
superior con el texto "Parámetros ciscuito". Al
presionarlo aparecerá una ventana con tres
campos editablesdonde se puedenintroducirlos
valores numéricos deseados para la tensión
directa(VF),latensióninversa(VR) ylaresistencia
de polarización (R). Tras introducir los nuevos
valoresesnecesariopulsarel botón"Aceptar"de
laventanade losparámetrosdelcircuitoparaque
tengan efecto los cambios.
Debajo del circuito aparecen cuatro gráficas que
varían en el tiempo y donde se representan los
parámetros más importantes que controlan el
comportamiento del diodo.
La primera gráfica representa la tensión
seleccionadaenel circuito;lasegundalacorriente
que circula por el diodo; la tercera la carga
acumulada en las zonas neutras del diodo
(aplicandolaaproximaciónde diodoasimétrico)y
la última gráfica es la tensión que cae en bornas
del diodo.Estacuatrográficasse vanactualizando
en el tiempo y se irán desplazando hacia la
derecha conforme avance el tiempo.
En la parte superior de la derecha del programa aparecen las ecuaciones que rigen el
comportamiento del diodo en el experimento que se simula. Se muestran las ecuaciones
literales para la carga del diodo, la tensión en bornas del diodo y para los perfiles de los
minoritariosenel ánodoyal cátodo.Justodebajode cadaunade estasecuacionesse muestran
las mismas pero sustitutendo cada variable por al valor actual que tiene en la simulación.
Algunos de los parámetros son constantesen el tiempo (hasta que se modifican por parte del
usuario), pero otros se modifican instantáneamente conforme evoluciona el tiempo. También,
a laderechade lasgráficas,se nuestranlosvaloresintantáneos paraestasfuncionestemporales.