Diodo
Un
diodo es un
componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la
corriente eléctrica a través de él en un solo 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 vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías
de alta potencia) es un
tubo de vacío con dos
electrodos: una lámina como
ánodo, y un
cátodo.
De forma simplificada, la
curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta
diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un
circuito cerrado con una
resistencia eléctrica muy pequeña. Debido a este comportamiento, se les suele denominar
rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una
corriente alterna en
corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de
Lee De Forest.
Los primeros diodos eran válvulas o
tubos de vacío, también llamados
válvulas termoiónicas constituidos por dos
electrodos rodeados de vacío en un tubo de cristal, con un aspecto similar al de las
lámparas incandescentes. El invento fue desarrollado en
1904 por
John Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basándose en observaciones realizadas por
Thomas Alva Edison.
Al igual que las lámparas incandescentes, los tubos de vacío tienen un
filamento (el
cátodo) a través del cual circula la corriente, calentándolo por
efecto Joule. El filamento está tratado con
óxido de bario, de modo que al calentarse emite
electrones al vacío circundante los cuales son conducidos
electrostáticamente hacia una placa, curvada por un muelle doble, cargada positivamente (el
ánodo), produciéndose así la conducción. Evidentemente, si el cátodo no se calienta, no podrá ceder electrones. Por esa razón,
los circuitos
que utilizaban válvulas de vacío requerían un tiempo para que las
válvulas se calentaran antes de poder funcionar y las válvulas se
quemaban con mucha facilidad.
Historia
Diodo de vacío, usado comúnmente hasta la invención del
diodo semiconductor, este último también llamado diodo de estado sólido.
Aunque el diodo semiconductor de estado sólido se popularizó antes
del diodo termoiónico, ambos se desarrollaron al mismo tiempo.
En
1873 Frederick Guthrie descubrió el principio de operación de los diodos
térmicos. Guhtrie descubrió que un
electroscopio
cargado positivamente podría descargarse al acercarse una pieza de
metal caliente, sin necesidad de que éste lo tocara. No sucedía lo mismo
con un electroscopio cargado negativamente, reflejando esto que el
flujo de corriente era posible solamente en una dirección.
Independientemente, el
13 de febrero de
1880 Thomas Edison
re-descubre el principio. A su vez, Edison investigaba por qué los
filamentos de carbón de las bombillas se quemaban al final del terminal
positivo. Él había construido una bombilla con un filamento adicional y
una con una lámina metálica dentro de la lámpara, eléctricamente aislada
del filamento. Cuando usó este dispositivo, confirmó que una corriente
fluia del filamento incandescente a través del vació a
la lámina metálica, pero esto sólo sucedía cuando la lámina estaba conectada positivamente.
Edison diseñó un circuito que reemplaza la bombilla por un resistor con un voltímetro de
DC.
Edison obtuvo una patente para este invento en 1884. Aparentemente no
tenía uso práctico para esa época. Por lo cual, la patente era
probablemente para precaución, en caso de que alguien encontrara un uso
al llamado
Efecto Edison.
Aproximadamente 20 años después,
John Ambrose Fleming (científico asesor de
Marconi Company
y antiguo empleado de Edison) se dio cuenta que el efecto Edison podría
usarse como un radio detector de precisión. Fleming patentó el primer
diodo termoiónico en Gran Bretaña el 16 de noviembre de 1904.
En 1874 el científico alemán
Karl Ferdinand Braun
descubrió la naturaleza de conducir por una sola dirección de los
cristales semiconductores. Braun patentó el rectificador de cristal en
1899. Los
rectificadores de
óxido de cobre y selenio fueron desarrollados para aplicaciones de alta potencia en la década de los 1930.
El científico indio
Jagdish Chandra Bose fue el primero en usar un cristal semiconductor para detectar ondas de radio en 1894. El
detector de cristal semiconductor fue desarrollado en un dispositivo práctico para la recepción de señales inalámbricas por
Greenleaf Whittier Pickard, quién inventó un detector de cristal de
silicio
en 1903 y recibió una patente de ello el 20 de noviembre de 1906. Otros
experimentos probaron con gran variedad de sustancias, de las cuales se
usó ampliamente el mineral
galena.
Otras sustancias ofrecieron un rendimiento ligeramente mayor, pero el
galena fue el que más se usó porque tenía la ventaja de ser barato y
fácil de obtener. Al principio de la era del radio, el detector de
cristal semiconductor consistía de un cable ajustable (el muy nombrado
bigote de gato) el cual se podía mover manualmente a través del cristal
para así obtener una señal óptima. Este dispositivo problemático fue
rápidamente superado por los diodos termoiónicos, aunque el detector de
cristal semiconductor volvió a usarse frecuentemente con la llegada de
los económicos diodos de germanio en la década de 1950.
En la época de su invención, estos dispositivos fueron conocidos como rectificadores. En 1919,
William Henry Eccles acuñó el término diodo del griego
dia, que significa separado, y
ode (de ὅδος), que significa camino.
Diodos termoiónicos y de estado gaseoso
Símbolo de un diodo de vacío o gaseoso. De arriba a abajo, sus componentes son, el ánodo, el cátodo, y el filamento.
Los diodos termoiónicos son dispositivos de
válvula termoiónica
(también conocida como tubo de vacío), que consisten en un arreglo de
electrodos empacados en un vidrio al vacío. Los primeros modelos eran
muy parecidos a la
lámpara incandescente.
En los diodos de válvula termoiónica, una corriente a través del
filamento que se va a calentar calienta indirectamente el cátodo, otro
electrodo interno tratado con una mezcla de Bario y óxido de estroncio,
los cuales son óxidos alcalinotérreos; se eligen estas sustancias porque
tienen una pequeña función de trabajo (algunas válvulas usan
calentamiento directo, donde un filamento de tungsteno actúa como
calentador y como cátodo). El calentamiento causa emisión termoiónica de
electrones en el vacío. En polarización directa, el ánodo estaba
cargado positivamente por lo cual atraía electrones. Sin embargo, los
electrones no eran fácilmente transportados de la superficie del ánodo
que no estaba caliente cuando la válvula termoiónica estaba en
polarización inversa. Además, cualquier corriente en este caso es
insignificante.
En la mayor parte del siglo
xx,
los diodos de válvula termoiónica se usaron en aplicaciones de señales
análogas, rectificadores y potencia. Hasta el día de hoy, los diodos de
válvula solamente se usan en aplicaciones exclusivas como rectificadores
en guitarras eléctricas, amplificadores de audio, así como equipo
especializado de alta tensión.
Diodo semiconductor
Formación de la región de agotamiento, en la gráfica z.c.e.
Un diodo semiconductor moderno está hecho de cristal semiconductor
como el silicio con impurezas en él para crear una región que contiene
portadores de carga negativa (electrones), llamado semiconductor de tipo
n, y una región en el otro lado que contiene portadores de carga
positiva (huecos), llamado semiconductor tipo p. Las terminales del
diodo se unen a cada región. El límite dentro del cristal de estas dos
regiones, llamado una
unión PN,
es donde la importancia del diodo toma su lugar. El cristal conduce una
corriente de electrones del lado n (llamado cátodo), pero no en la
dirección opuesta; es decir, cuando una corriente convencional fluye del
ánodo al cátodo (opuesto al flujo de los electrones).
Al unir ambos cristales, se manifiesta una difusión de
electrones del cristal n al p (J
e).
Al establecerse una corriente de difusión, aparecen cargas fijas en una
zona a ambos lados de la unión, zona que recibe el nombre de
región de agotamiento.
A medida que progresa el proceso de difusión, la región de
agotamiento va incrementando su anchura profundizando en los cristales a
ambos lados de la unión. Sin embargo, la acumulación de iones positivos
en la zona n y de iones negativos en la zona p, crea un campo eléctrico
(E) que actuará sobre los electrones libres de la zona n con una
determinada
fuerza de desplazamiento, que se opondrá a la corriente de electrones y terminará deteniéndolos.
Este campo eléctrico es equivalente a decir que aparece una
diferencia de tensión entre las zonas p y n. Esta diferencia de
potencial (V
D) es de 0,7
V en el caso del
silicio y 0,3 V para los cristales de
germanio.
La anchura de la región de agotamiento una vez alcanzado el equilibrio, suele ser del orden de 0,5
micras pero cuando uno de los cristales está mucho más dopado que el otro, la zona de carga espacial es mucho mayor.
Cuando se somete al diodo a una diferencia de tensión externa, se
dice que el diodo está polarizado, pudiendo ser la polarización
directa o
inversa.
Polarización directa de un diodo
Polarización directa del diodo pn.
En este caso, la batería disminuye la barrera de potencial de la zona
de carga espacial, permitiendo el paso de la corriente de electrones a
través de la unión; es decir, el diodo polarizado directamente conduce
la electricidad.
Para que un diodo esté polarizado directamente, se debe conectar el
polo positivo de la batería al ánodo del diodo y el polo negativo al
cátodo. En estas condiciones podemos observar que:
- El polo negativo de la batería repele los electrones libres del
cristal n, con lo que estos electrones se dirigen hacia la unión p-n.
- El polo positivo de la batería atrae a los electrones de valencia
del cristal p, esto es equivalente a decir que empuja a los huecos hacia
la unión p-n.
- Cuando la diferencia de potencial entre los bornes de la batería es
mayor que la diferencia de potencial en la zona de carga espacial, los
electrones libres del cristal n, adquieren la energía suficiente para
saltar a los huecos del cristal p, los cuales previamente se han
desplazado hacia la unión p-n.
- Una vez que un electrón libre de la zona n salta a la zona p
atravesando la zona de carga espacial, cae en uno de los múltiples
huecos de la zona p convirtiéndose en electrón de valencia. Una vez
ocurrido esto el electrón es atraído por el polo positivo de la batería y
se desplaza de átomo en átomo hasta llegar al final del cristal p,
desde el cual se introduce en el hilo conductor y llega hasta la
batería.
De este modo, con la batería cediendo electrones libres a la zona n y
atrayendo electrones de valencia de la zona p, aparece a través del
diodo una corriente eléctrica constante hasta el final.
Polarización inversa de un diodo
Polarización inversa del diodo pn.
En este caso, el polo negativo de la
batería
se conecta a la zona p y el polo positivo a la zona n, lo que hace
aumentar la zona de carga espacial, y la tensión en dicha zona hasta que
se alcanza el valor de la tensión de la batería, tal y como se explica a
continuación:
- El polo positivo de la batería atrae a los electrones
libres de la zona n, los cuales salen del cristal n y se introducen en
el conductor dentro del cual se desplazan hasta llegar a la batería. A
medida que los electrones libres abandonan la zona n, los átomos
pentavalentes que antes eran neutros, al verse desprendidos de su
electrón en el orbital de conducción, adquieren estabilidad (8
electrones en la capa de valencia, ver semiconductor y átomo) y una carga eléctrica neta de +1, con lo que se convierten en iones positivos.
- El polo negativo de la batería cede electrones libres a los átomos
trivalentes de la zona p. Recordemos que estos átomos sólo tienen 3
electrones de valencia, con lo que una vez que han formado los enlaces
covalentes con los átomos de silicio, tienen solamente 7 electrones de
valencia, siendo el electrón que falta el denominado hueco. El
caso es que cuando los electrones libres cedidos por la batería entran
en la zona p, caen dentro de estos huecos con lo que los átomos
trivalentes adquieren estabilidad (8 electrones en su orbital de
valencia) y una carga eléctrica neta de -1, convirtiéndose así en iones
negativos.
- Este proceso se repite una y otra vez hasta que la zona de carga espacial adquiere el mismo potencial eléctrico que la batería.
En esta situación, el diodo no debería conducir la corriente; sin embargo, debido al efecto de la
temperatura se formarán pares electrón-hueco (ver
semiconductor) a ambos lados de la unión produciendo una pequeña corriente (del orden de 1 μ
A) denominada
corriente inversa de saturación. Además, existe también una denominada
corriente superficial de fugas
la cual, como su propio nombre indica, conduce una pequeña corriente
por la superficie del diodo; ya que en la superficie, los átomos de
silicio no están rodeados de suficientes átomos para realizar los cuatro
enlaces covalentes necesarios para obtener estabilidad. Esto hace que
los átomos de la superficie del diodo, tanto de la zona n como de la p,
tengan huecos en su orbital de valencia con lo que los electrones
circulan sin dificultad a través de ellos. No obstante, al igual que la
corriente inversa de saturación, la corriente superficial de fuga es
despreciable.
Curva característica del diodo
Curva característica del diodo.
- Tensión umbral, de codo o de partida (Vγ ).
La tensión umbral (también llamada barrera de potencial) de polarización
directa coincide en valor con la tensión de la zona de carga espacial
del diodo no polarizado. Al polarizar directamente el diodo, la barrera
de potencial inicial se va reduciendo, incrementando la corriente
ligeramente, alrededor del 1% de la nominal. Sin embargo, cuando la
tensión externa supera la tensión umbral, la barrera de potencial
desaparece, de forma que para pequeños incrementos de tensión se
producen grandes variaciones de la intensidad de corriente.
- Corriente máxima (Imax ).
Es la intensidad de corriente máxima que puede conducir el diodo sin fundirse por el efecto Joule. Dado que es función de la cantidad de calor que puede disipar el diodo, depende sobre todo del diseño del mismo.
- Corriente inversa de saturación (Is ).
Es la pequeña corriente que se establece al polarizar inversamente el
diodo por la formación de pares electrón-hueco debido a la temperatura,
admitiéndose que se duplica por cada incremento de 10 °C en la
temperatura.
- Corriente superficial de fugas.
Es la pequeña corriente que circula por la superficie del diodo (ver
polarización inversa), esta corriente es función de la tensión aplicada
al diodo, con lo que al aumentar la tensión, aumenta la corriente
superficial de fugas.
- Tensión de ruptura (Vr ).
Es la tensión inversa máxima que el diodo puede soportar antes de darse el efecto avalancha.
Teóricamente, al polarizar inversamente el diodo, este conducirá la
corriente inversa de saturación; en la realidad, a partir de un
determinado valor de la tensión, en el diodo
normal o de
unión abrupta
la ruptura se debe al efecto avalancha; no obstante hay otro tipo de
diodos, como los Zener, en los que la ruptura puede deberse a dos
efectos:
- Efecto avalancha (diodos poco dopados). En polarización
inversa se generan pares electrón-hueco que provocan la corriente
inversa de saturación; si la tensión inversa es elevada los electrones
se aceleran incrementando su energía cinética de forma que al chocar con
electrones de valencia pueden provocar su salto a la banda de
conducción. Estos electrones liberados, a su vez, se aceleran por efecto
de la tensión, chocando con más electrones de valencia y liberándolos a
su vez. El resultado es una avalancha de electrones que provoca una corriente grande. Este fenómeno se produce para valores de la tensión superiores a 6 V.
- Efecto Zener (diodos muy dopados). Cuanto más dopado está el
material, menor es la anchura de la zona de carga. Puesto que el campo
eléctrico E puede expresarse como cociente de la tensión V entre la
distancia d; cuando el diodo esté muy dopado, y por tanto d sea pequeño,
el campo eléctrico será grande, del orden de 3·105 V/cm. En
estas condiciones, el propio campo puede ser capaz de arrancar
electrones de valencia incrementándose la corriente. Este efecto se
produce para tensiones de 4 V o menores.
Para tensiones inversas entre 4 y 6 V la ruptura de estos diodos
especiales, como los Zener, se puede producir por ambos efectos.
Modelos matemáticos
El modelo matemático más empleado es el de
Shockley (en honor a
William Bradford Shockley) que permite aproximar el comportamiento del diodo en la mayoría de las aplicaciones. La ecuación que liga la
intensidad de corriente y la
diferencia de potencial es:
Donde:
- I es la intensidad de la corriente que atraviesa el diodo
- VD es la diferencia de tensión entre sus extremos.
- IS es la corriente de saturación (aproximadamente
)
- n es el coeficiente de emisión, dependiente del proceso de fabricación del diodo y que suele adoptar valores entre 1 (para el germanio) y del orden de 2 (para el silicio).
El Voltaje térmico
VT es aproximadamente 25.85mV en
300K, una temperatura cercana a la temperatura ambiente, muy usada en
los programas de simulación de circuitos. Para cada temperatura existe
una constante conocida definida por:
Donde k es la
constante de Boltzmann,
T es la temperatura absoluta de la unión pn, y
q es la magnitud de la carga de un
electrón (la
carga elemental).
La
ecuación de diodo ideal de Schockley o la
ley de diodo
se deriva de asumir que solo los procesos que le dan corriente al diodo
son por el flujo (debido al campo eléctrico), difusión, y la
recombinación térmica. También asume que la corriente de recombinación
en la región de agotamiento es insignificante. Esto significa que la
ecuación de Schockley no tiene en cuenta los procesos relacionados con
la región de ruptura e inducción por fotones. Adicionalmente, no
describe la estabilización de la curva I-V en polarización activa debido
a la resistencia interna.
Bajo voltajes negativos, la exponencial en la ecuación del diodo es
insignificante. y la corriente es una constante negativa del valor de I
s. La región de ruptura no está modelada en la ecuación de diodo de Schockley.
Para voltajes grandes, en la región de polarización directa, se puede eliminar el 1 de la ecuación, quedando como resultado:
Con objeto de evitar el uso de exponenciales, en ocasiones se emplean
modelos más simples aún, que modelan las zonas de funcionamiento del
diodo por tramos rectos; son los llamados
modelos de continua o de
Ram-señal. El más simple de todos es el
diodo ideal.
Tipos de diodo semiconductor
Varios diodos semiconductores. Abajo: Un
puente rectificador. En la mayoría de los diodos, el terminal
cátodo se indica pintando una franja blanca o negra.
Existen varios tipos de diodos, que pueden diferir en su aspecto
físico, impurezas, uso de electrodos, que tienen características
eléctricas particulares usados para una aplicación especial en un
circuito. El funcionamiento de estos diodos es fundamentado por
principios de la
mecánica cuántica y
teoría de bandas.
Los diodos normales, los cuales operan como se describía más arriba,
se hacen generalmente de silicio dopado o germanio. Antes del desarrollo
de estos diodos rectificadores de silicio, se usaba el
óxido cuproso y el
selenio:
su baja eficiencia le dio una caída de tensión muy alta (desde 1,4 a
1,7V) y requerían de una gran disipación de calor mucho más grande que
un diodo de silicio. La gran mayoría de los diodos pn se encuentran en
circuitos integrados CMOS, que incluyen dos diodos por pin y muchos otros diodos internos.
- Diodo avalancha:
Diodos que conducen en dirección contraria cuando el voltaje en inverso
supera el voltaje de ruptura. Electricámente 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. 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.
- Diodo de Silicio: Suelen tener un tamaño milimétrico y,
alineados, constituyen detectores multicanal que permiten obtener
espectros en milisegundos. Son menos sensibles que los
fotomultiplicadores. Es un semiconductor de tipo p (con huecos) en
contacto con un semiconductor de tipo n (electrones). La radiación
comunica la energía para liberar los electrones que se desplazan hacia
los huecos, estableciendo una corriente eléctrica proporcional a la
potencia radiante.
- Diodo de cristal:
Es un tipo de diodo de contacto. El diodo cristal consiste de un cable
de metal afilado presionado contra un cristal semiconductor,
generalmente galena o de una parte de carbón. El cable forma el ánodo y el cristal forma el cátodo. Los diodos de cristal tienen una gran aplicación en los radio a galena. Los diodos de cristal están obsoletos, pero puede conseguirse todavía de algunos fabricantes.
- Diodo de corriente constante: Realmente es un JFET,
con su compuerta conectada a la fuente, y funciona como un limitador de
corriente de dos terminales análogo al diodo Zener, el cual limita el
voltaje. Permiten una corriente a través de ellos para alcanzar un valor
adecuado y así estabilizarse en un valor específico. También suele
llamarse CLDs (por sus siglas en inglés) o diodo regulador de corriente.
- Diodo túnel o Esaki: 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. 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.
- Diodo Gunn:
Similar al diodo túnel son construidos de materiales como GaAs o InP
que produce una resistencia negativa. Bajo condiciones apropiadas, las
formas de dominio del dipolo y propagación a través del diodo,
permitiendo osciladores de ondas microondas de alta frecuencia.
- Diodo emisor de luz: Es 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 recombinan 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 ledes fueron rojos y amarillos. Los ledes blancos son en
realidad combinaciones de tres ledes de diferente color o un led azul
revestido con un centelleador
amarillo. Los ledes 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.
- Diodo láser:
Cuando la estructura de un led se introduce en una cavidad resonante
formada al pulir las caras de los extremos, se puede formar un láser.
Los diodos láser se usan frecuentemente en dispositivos de
almacenamiento ópticos y para la comunicación óptica de alta velocidad.
- Diodo térmico: Este término también se usa para los diodos
convencionales usados para monitorear la temperatura a la variación de
voltaje con la temperatura, y para refrigeradores termoeléctricos para
la refrigeración termoeléctrica.
Los refrigeradores termoeléctricos se hacen de semiconductores, aunque
ellos no tienen ninguna unión de rectificación, aprovechan el
comportamiento distinto de portadores de carga de los semiconductores
tipo P y N para transportar el calor.
- Fotodiodos:
Todos los semiconductores están sujetos a portadores de carga ópticos.
Generalmente es un efecto no deseado, por lo que muchos de los
semiconductores están empacados en materiales que bloquean el paso de la
luz. Los fotodiodos tienen la función de ser sensibles a la luz
(fotocelda), por lo que están empacados en materiales que permiten el
paso de la luz y son por lo general PIN (tipo de diodo más sensible a la
luz). Un fotodiodo puede usarse en celdas solares, en fotometría o en comunicación óptica.
Varios fotodiodos pueden empacarse en un dispositivo como un arreglo
lineal o como un arreglo de dos dimensiones. Estos arreglos no deben
confundirse con los dispositivos de carga acoplada.
- Diodo con puntas de contacto: Funcionan igual que los diodos
semiconductores de unión mencionados anteriormente aunque su
construcción es más simple. Se fabrica una sección de semiconductor tipo
n, y se hace un conductor de punta aguda con un metal del grupo 3 de
manera que haga contacto con el semiconductor. Algo del metal migra
hacia el semiconductor para hacer una pequeña región de tipo p cerca del
contacto. El muy usado 1N34 (de fabricación alemana) aún se usa en
receptores de radio como un detector y ocasionalmente en dispositivos
analógicos especializados.
- Diodo PIN:
Un diodo PIN tiene una sección central sin doparse o en otras palabras
una capa intrínseca formando una estructura p-intrinseca-n. Son usados
como interruptores de alta frecuencia y atenuadores. También son usados
como detectores de radiación ionizante de gran volumen y como
fotodetectores. Los diodos PIN también se usan en la electrónica de potencia
y su capa central puede soportar altos voltajes. Además, la estructura
del PIN puede encontrarse en dispositivos semiconductores de potencia,
tales como IGBTs, MOSFETs de potencia y tiristores.
- Diodo Schottky: El diodo Schottky
están 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. Los diodos Schottky 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.
- Stabistor: El stabistor (también llamado Diodo de Referencia en Directa)
es un tipo especial de diodo de silicio cuyas características de
tensión en directa son extremadamente estables. Estos dispositivos están
diseñados especialmente para aplicaciones de estabilización en bajas
tensiones donde se requiera mantener la tensión muy estable dentro de un
amplio rango de corriente y temperatura.
Aplicaciones del diodo
FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Diodo
