Video de Polarización directa e inversa de un diodo semiconductor

Polarización directa del diodo semiconductor

Cuando le aplicamos un voltaje a un diodo y lo configuramos coincidiendo el positivo de la batería con la región P y el negativo de la batería con la región N, se dice que lo estamos polarizando directamente.

Polarización directa

Sucede que al aplicar el voltaje de la batería los electrones en la región P y N son empujados hacia la zona de deplexión o frontera. Aquí hay dos posibilidades:

a.- Que el voltaje de la batería sea menor a la barrera de potencial. Si es menor a la barrera de potencial (de 0.7 voltios para silicio ó 0.3 voltios para germanio), los electrones y huecos no tienen la suficiente energía para atravesar la frontera y por lo tanto no se produce un flujo de electrones.

b.- Que el voltaje de la batería sea mayor a la barrera de potencial. Si es mayor a la barrera de potencial (de 0.7 voltios para silicio ó 0.3 voltios para germanio), los electrones y huecos tienen la suficiente energía para atravesar la frontera y por lo tanto se produce un flujo de electrones.

En resumen, un diodo polarizado directamente con un voltaje mayor a la barrera de potencial deja pasar el flujo de electrones y se comporta en forma similar a una resistencia de muy bajo valor.

Polarización inversa del diodo semiconductor

Cuando aplicamos un voltaje a un diodo y lo configuramos colocando el positivo de la batería a la región N y el negativo de la batería a la región P, lo estamos polarizando inversamente.

Polarización inversa

En esta configuración los electrones de la región N son atraídos por el terminal positivo y los huecos de la región P son atraídos por el terminal negativo de la batería. Por lo tanto los electrones y huecos se alejan de la frontera y se ensancha su zona de deplexión.

A pesar de que la zona de deplexión se ensancha existe una cantidad muy pequeñísima de corriente de portadores minoritarios.

En resumen podemos decir que un diodo polarizado inversamente se comporta como una resistencia de muy alto valor en ohmios, por lo que no deja pasar el flujo de electrones y genera en sus extremos una diferencia de potencial directamente proporcional a la suministrada por la batería.

Ruptura y curva característica de un diodo

Todos los diodos están diseñados para que tengan un límite de voltaje en polarización inversa, pasado este límite de voltaje que aproximadamente puede ser de 50 voltios, se produce una ruptura o una avalancha de corriente tal como se muestra en la siguiente figura.

Ruptura y curva característica

En polarización directa la corriente puede aumentar, pero se mantiene un voltaje de umbral que puede ser de 0.7 voltios para el silicio y 0.3 voltios para el germanio.