¿Por qué un diodo semiconductor permite el paso de la corriente en un solo sentido?

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Un diodo semiconductor permite el paso de la corriente en un solo sentido debido a su estructura y los principios físicos que lo rigen. Aquí te explico cómo funciona:

  1. Estructura del Diodo: Un diodo semiconductor está hecho de un material semiconductor, generalmente silicio, que se ha dopado para crear dos regiones con diferentes tipos de portadores de carga:

    Región P: Esta región está dopada con átomos que crean "huecos" (portadores de carga positiva).

    Región N: Esta región está dopada con átomos que añaden electrones libres (portadores de carga negativa).

  2. Unión P-N: Cuando estas dos regiones se juntan, forman una unión P-N. En esta unión, los electrones de la región N tienden a moverse hacia la región P y recombinarse con los huecos, creando una zona de agotamiento (o zona de depleción) en la unión. Esta zona de agotamiento actúa como una barrera que impide el paso de los portadores de carga.

  3. Polarización Directa:

    Cuando se aplica un voltaje positivo a la región P con respecto a la región N (polarización directa), se reduce la barrera de potencial en la zona de agotamiento.

    Esto permite que los electrones en la región N se muevan hacia la región P y que los huecos en la región P se muevan hacia la región N, permitiendo que la corriente fluya a través del diodo.

  4. Polarización Inversa:

    Cuando se aplica un voltaje positivo a la región N con respecto a la región P (polarización inversa), se incrementa la barrera de potencial en la zona de agotamiento.

    Esto impide que los electrones y los huecos crucen la unión, y por lo tanto, no permite que la corriente fluya a través del diodo (excepto por una pequeña corriente de fuga que es generalmente despreciable).

Resumen

El comportamiento de un diodo se debe a la formación de la zona de agotamiento en la unión P-N, que crea una barrera para los portadores de carga. En polarización directa, esta barrera se reduce, permitiendo el flujo de corriente. En polarización inversa, la barrera se incrementa, impidiendo el flujo de corriente. Esta característica permite que el diodo actúe como un dispositivo de una sola dirección para el paso de la corriente.

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