diodo
En los componentes electrónicos, se suele utilizar para su función de rectificación un dispositivo con dos electrodos que solo permite que la corriente fluya en una única dirección. Y los diodos varactor se utilizan como condensadores electrónicos ajustables. La direccionalidad actual que poseen la mayoría de los diodos se conoce comúnmente como función de "rectificación". La función más común de un diodo es permitir que la corriente pase solo en una dirección (conocida como polarización directa) y bloquearla en sentido inverso (conocida como polarización inversa). Por lo tanto, los diodos pueden considerarse versiones electrónicas de válvulas de retención.
Primeros diodos electrónicos de vacío; Es un dispositivo electrónico que puede conducir corriente unidireccionalmente. Hay una unión PN con dos terminales de cable dentro del diodo semiconductor y este dispositivo electrónico tiene una conductividad de corriente unidireccional según la dirección del voltaje aplicado. En términos generales, un diodo de cristal es una interfaz de unión pn formada mediante la sinterización de semiconductores de tipo p y tipo n. Se forman capas de carga espacial a ambos lados de su interfaz, formando un campo eléctrico autoconstruido. Cuando el voltaje aplicado es igual a cero, la corriente de difusión causada por la diferencia de concentración de los portadores de carga en ambos lados de la unión pn y la corriente de deriva causada por el campo eléctrico autoconstruido son iguales y se encuentran en un estado de equilibrio eléctrico, que también es la característica de los diodos en condiciones normales.
Los primeros diodos incluían “cristales de bigote de gato” y tubos de vacío (conocidos como “válvulas de ionización térmica” en el Reino Unido). Los diodos más comunes hoy en día utilizan principalmente materiales semiconductores como el silicio o el germanio.

característica
Positividad
Cuando se aplica un voltaje directo, al comienzo de la característica directa, el voltaje directo es muy pequeño y no es suficiente para superar el efecto de bloqueo del campo eléctrico dentro de la unión PN. La corriente directa es casi nula y esta sección se llama zona muerta. El voltaje directo que no puede hacer que el diodo conduzca se llama voltaje de zona muerta. Cuando el voltaje directo es mayor que el voltaje de la zona muerta, se supera el campo eléctrico dentro de la unión PN, el diodo conduce en dirección directa y la corriente aumenta rápidamente con el aumento del voltaje. Dentro del rango normal de uso de corriente, el voltaje terminal del diodo permanece casi constante durante la conducción, y este voltaje se llama voltaje directo del diodo. Cuando el voltaje directo a través del diodo excede un cierto valor, el campo eléctrico interno se debilita rápidamente, la corriente característica aumenta rápidamente y el diodo conduce en dirección directa. Se denomina tensión umbral o tensión umbral, que es de unos 0,5V para los tubos de silicio y de unos 0,1V para los tubos de germanio. La caída de voltaje de conducción directa de los diodos de silicio es de aproximadamente 0,6 a 0,8 V, y la caída de voltaje de conducción directa de los diodos de germanio es de aproximadamente 0,2 a 0,3 V.
Polaridad inversa
Cuando el voltaje inverso aplicado no excede un cierto rango, la corriente que pasa a través del diodo es la corriente inversa formada por el movimiento de deriva de los portadores minoritarios. Debido a la pequeña corriente inversa, el diodo está en estado de corte. Esta corriente inversa también se conoce como corriente de saturación inversa o corriente de fuga, y la corriente de saturación inversa de un diodo se ve muy afectada por la temperatura. La corriente inversa de un transistor de silicio típico es mucho menor que la de un transistor de germanio. La corriente de saturación inversa de un transistor de silicio de baja potencia es del orden de nA, mientras que la de un transistor de germanio de baja potencia es del orden de μ A. Cuando la temperatura aumenta, el semiconductor se excita con calor, el número de Los portadores minoritarios aumentan y la corriente de saturación inversa también aumenta en consecuencia.

descomponer
Cuando el voltaje inverso aplicado excede un cierto valor, la corriente inversa aumentará repentinamente, lo que se denomina falla eléctrica. El voltaje crítico que causa una falla eléctrica se llama voltaje de ruptura inversa del diodo. Cuando ocurre una falla eléctrica, el diodo pierde su conductividad unidireccional. Si el diodo no se sobrecalienta debido a una falla eléctrica, es posible que su conductividad unidireccional no se destruya permanentemente. Su rendimiento aún se puede restaurar después de eliminar el voltaje aplicado; de lo contrario, el diodo se dañará. Por lo tanto, se debe evitar una tensión inversa excesiva aplicada al diodo durante su uso.
Un diodo es un dispositivo de dos terminales con conductividad unidireccional, que se puede dividir en diodos electrónicos y diodos de cristal. Los diodos electrónicos tienen menor eficiencia que los diodos de cristal debido a la pérdida de calor del filamento, por lo que rara vez se ven. Los diodos de cristal son más comunes y de uso más común. La conductividad unidireccional de los diodos se utiliza en casi todos los circuitos electrónicos y los diodos semiconductores desempeñan un papel importante en muchos circuitos. Son uno de los primeros dispositivos semiconductores y tienen una amplia gama de aplicaciones.
La caída de tensión directa de un diodo de silicio (tipo no luminoso) es de 0,7 V, mientras que la caída de tensión directa de un diodo de germanio es de 0,3 V. La caída de tensión directa de un diodo emisor de luz varía con los diferentes colores luminosos. Hay principalmente tres colores, y los valores de referencia de caída de voltaje específicos son los siguientes: la caída de voltaje de los diodos emisores de luz rojos es de 2,0-2,2 V, la caída de voltaje de los diodos emisores de luz amarillos es de 1,8-2,0 V y el voltaje La caída de diodos emisores de luz verdes es de 3,0-3,2 V. La corriente nominal durante la emisión de luz normal es de aproximadamente 20 mA.
El voltaje y la corriente de un diodo no están relacionados linealmente, por lo que cuando se conectan diferentes diodos en paralelo, se deben conectar resistencias adecuadas.

curva característica
Al igual que las uniones PN, los diodos tienen conductividad unidireccional. Curva característica típica de voltios-amperios de un diodo de silicio. Cuando se aplica un voltaje directo a un diodo, la corriente es extremadamente pequeña cuando el valor del voltaje es bajo; Cuando el voltaje excede los 0,6 V, la corriente comienza a aumentar exponencialmente, lo que comúnmente se conoce como voltaje de encendido del diodo; Cuando el voltaje alcanza aproximadamente 0,7 V, el diodo se encuentra en un estado completamente conductor, generalmente denominado voltaje de conducción del diodo, representado por el símbolo UD.
Para los diodos de germanio, el voltaje de encendido es de 0,2 V y el voltaje de conducción UD es de aproximadamente 0,3 V. Cuando se aplica un voltaje inverso a un diodo, la corriente es extremadamente pequeña cuando el valor del voltaje es bajo y su valor actual es la corriente de saturación inversa IS. Cuando el voltaje inverso excede un cierto valor, la corriente comienza a aumentar bruscamente, lo que se llama ruptura inversa. Este voltaje se llama voltaje de ruptura inversa del diodo y está representado por el símbolo UBR. Los valores de tensión de ruptura UBR de diferentes tipos de diodos varían mucho, desde decenas de voltios hasta varios miles de voltios.

Desglose inverso
Desglose zener
La avería inversa se puede dividir en dos tipos según el mecanismo: avería Zener y avería de Avalancha. En el caso de una alta concentración de dopaje, debido a la pequeña anchura de la región de la barrera y al gran voltaje inverso, se destruye la estructura del enlace covalente en la región de la barrera, lo que hace que los electrones de valencia se liberen de los enlaces covalentes y generen pares de huecos de electrones. lo que resulta en un fuerte aumento de la corriente. Este desglose se denomina desglose Zener. Si la concentración de dopaje es baja y el ancho de la región de la barrera es amplio, no es fácil provocar la ruptura del Zener.

Desglose de avalancha
Otro tipo de avería es la avalancha. Cuando el voltaje inverso aumenta a un valor grande, el campo eléctrico aplicado acelera la velocidad de deriva de los electrones, provocando colisiones con los electrones de valencia en el enlace covalente, sacándolos del enlace covalente y generando nuevos pares de huecos de electrones. Los huecos de electrones recién generados son acelerados por un campo eléctrico y chocan con otros electrones de valencia, provocando un aumento similar a una avalancha en los portadores de carga y un fuerte aumento de la corriente. Este tipo de avería se denomina avería por avalancha. Independientemente del tipo de avería, si no se limita la corriente, puede provocar daños permanentes en la unión PN.