Este documento presenta una práctica de aula sobre diodos semiconductores. Contiene cinco secciones que cubren materiales semiconductores, niveles de energía, materiales extrínsecos tipo n y tipo p, diodos semiconductores y niveles de resistencia. La práctica incluye definiciones, cálculos, dibujos y preguntas sobre las propiedades y comportamiento de los diodos semiconductores.

1. DIRECCIÓN GENERAL DE ESCUELAS DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN SUPERIOR
INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR Nº 9-012 SAN RAFAEL EN INFORMÁTICA
Paunero y Ate. Brown.San Rafael( Mza.).
TECNICATURA SUPERIOR EN TELECOMUNICACIONES
“ELECTRÓNICA”
PRÁCTICA DE AULA Nº 2:
“DIODOS SEMICONDUCTORES”
I-Materiales semiconductores
1-Con sus propias palabras, defina: “semiconductor” y “resistividad”.
2- Utilizando la siguiente tabla:
a) Determine la resistencia de una muestra de silicio que tiene un área
de 1 cm2 y una longitud de 3 cm.
b) Repita el cálculo si la longitud es de 1 cm. y el área de 4 cm2.
c) Repita el cálculo si la longitud es de 8 cm. y el área de 0,5 cm2.
d) Repita el inciso a) para el COBRE y compare los resultados.
3-Dibuje la estructura atómica del cobre y analice por qué es un buen
conductor y cómo su estructura es diferente del germanio y del silicio.
4-Defina, con sus propias palabras, un material intrínseco, un coeficiente
de Tº negativo y una unión covalente.
5-Mencione tres materiales que tengan un coeficiente de Tº negativo y
tres que tengan un coeficiente de Tº positivo.
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2. II-Niveles de energía
1-¿Cuánta energía en Joules se necesita para mover una carga de 6 C
a través de una diferencia de potencial de 3 V?
2-Si se requieren 48 eV de energía para mover una carga a través de
una ddp de 12 V, determine la carga involucrada.
3-Investigue y precise en nivel de la banda de energía prohibida “Eg”
para el GaP y ZnS, dos materiales semiconductores de valor práctico.
Además, determine el nombre escrito para cada material.
III-Materiales extrínsecos: tipo n y tipo p
1-Especifique la diferencia entre los materiales semiconductores tipo n y
tipo p.
2-Explique la diferencia entre las impurezas donoras y aceptoras.
3-Describa la diferencia entre los portadores mayoritarios y minoritarios.
4-Dibuje la estructura atómica del silicio e inserte una impureza de
arsénico.
5-Repita el problema anterior, pero inserte una impureza de indio.
6-Investigue otra explicación para el flujo de huecos y electrones.
Utilizando ambas descripciones, señale con sus propias palabras el
proceso de creación de huecos.
IV-Diodo semiconductor
1-Utilizando la conocida ecuación:
precise la corriente del diodo a 20 ºC para un diodo de silicio con IS = 0,1
microA, a un potencial de polarización inversa de -10 V
¿Es el resultado esperado?, ¿Por qué?
2-Repita el problema anterior para Tº = 100 ºC (punto de ebullición del
agua). Suponga que IS se incrementa a 5.0 microamperes.
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3. 3-Compare las características de un diodo de Si y uno de Ge y
determine cuál preferiría utilizar para la mayor parte de las aplicaciones
prácticas. Proporcione algunos detalles. Refiérase a características de
fabricante y compare las características de un diodo de Ge y uno de Si
de valores máximos similares.
V-Niveles de resistencia
1-Determine la resistencia estática, o “dc”, del diodo de Si cuya curva
característica se muestra en la figura 5 de la teoría cuando Ia corriente
directa es de 2 mA.
2-Repita el problema anterior con una corriente directa de 15 mA y
compare los resultados.
3-Determine la resistencia dinámica (ac) del diodo de la figura con una
corriente de 10 mA utilizando la ecuación: rd = ∆Vd / ∆Id
4-Determine las resistencias “ac” y “dc” para el diodo anterior, con una
corriente directa de 10 mA y compare sus magnitudes.
5-Para el mismo diodo, determine la resistencia ac promedio para la
región entre 0,6 V y 0,9 V.
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