El primer documento explica tres applets interactivos sobre diodos de unión PN. El primero muestra un diodo de unión PN polarizado directamente y los efectos de la polarización. El segundo explica la ley de Shockley y el comportamiento de un diodo Shockley. El tercero simula la conmutación de un diodo al cambiar la polarización entre positiva y negativa.

1. UNION P-N
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documento en MS Word explicando lo que muestra cada applet, dos páginas por cada uno.
Utiliza imágenes en tu explicación.
http://webpersonal.uma.es/~ECASILARI/Docencia/Applets/3.Union_PN_en_equili
brio_y_polarizada/Applet3.html
http://webpersonal.uma.es/~ECASILARI/Docencia/Applets/4.La_ley_de_Shockley/
Applet4.html
http://webpersonal.uma.es/~ECASILARI/Docencia/Applets/Applet3/DiodoConmut
aApplet.html
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Los applets son animaciones interactivas, para que puedas
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Diodo de unión PN polarizado
La unión p-n está polarizada directamente cuando a la región p se le aplica un
potencial mayor que a la región n. Para ello, tal y como se ve, se debe
conectar el polo positivo de la batería al ánodo del diodo (zona p) y el polo
negativo al cátodo (zona n).

2. 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 eléctrico de la polarización Epol se opone al de la unión Eu.
Así, se reduce el campo eléctrico de la unión y, consecuentemente, la

3. barrera de potencial. Recordar que, como vimos en el Tema 4, la
barrera de potencial sin polarización es VJ=Vo. Con la polarización
directa de la unión p-n se reduce en la forma VJ=Vo-V, siendo V la
tensión directa aplicada a dicha unión.
La ley de Shockley

4. Un diodo Shockley es un dispositivo de dos terminales que tiene dos
estados estables: OFF o de alta impedancia y ON o baja impedancia. No se
debe confundir con el diodo de barrera Schottky.
Está formado por cuatro capas de semiconductor tipo n y p, dispuestas
alternadamente. Es un tipo de tiristor.

5. La característica V-I se muestra en la figura. La región I es la región de alta
impedancia (OFF) y la III, la región de baja impedancia. Para pasar del
estado OFF al ON, se aumenta la tensión en el diodo hasta alcanzar Vs,
tensión
de
conmutación.
La
impedancia
del
diodo
desciende
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 OFF, se disminuye la corriente hasta Ih,
corriente de mantenimiento. Ahora el diodo aumenta su impedancia,
reduciendo, todavía más la corriente, mientras aumenta la tensión en sus
terminales, cruzando la región II, hasta que alcanza el nuevo equilibrio en
la región I (Punto A).
Conmutación del diodo

6. En este applet se simula la conmutación de un diodo, pudiendo
cambiar la tensión aplicada en sus bornas de positiva a negativa y
viceversa. Para ello se dispone del esquema de un circuito con dos
fuentes de tensión (una positiva y otra negativa) y un conmutador, un
circuito de polarización (que incluye una resistencia) y un diodo de
unión.
Este esquema se sitúa en la parte superior derecha del applet y se
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.

7. 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
editables donde se pueden introducir los
valores numéricos deseados para la tensión
directa (VF), la tensión inversa (VR) y la
resistencia de polarización (R). Tras
introducir los nuevos valores es necesario
pulsar el botón "Aceptar" de la ventana de
los parámetros del circuito para que 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
seleccionada en el circuito; la segunda la
corriente que circula por el diodo; la tercera
la carga acumulada en las zonas neutras del
diodo (aplicando la aproximación de diodo
asimétrico) y la última gráfica es la tensión
que cae en bornas del diodo. Estas cuatro
gráficas se van actualizando 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
minoritarios en el ánodo y al cátodo. Justo debajo de cada una de estas ecuaciones se
muestran las mismas pero sustituyendo cada variable por al valor actual que tiene en la
simulación. Algunos de los parámetros son constantes en el tiempo (hasta que se
modifican por parte del usuario), pero otros se modifican instantáneamente conforme
evoluciona el tiempo. También, a la derecha de las gráficas, se muestran los valores
instantáneos para estas funciones temporales.