Union P

Vista previa del material en texto

Formación de un diodo de silicio 
de unión “P-N”
En el mismo momento que un cristal
semiconductor de silicio de conducción
“tipo-p” se pone en contacto con otro cristal
semiconductor también de silicio, pero de
conducción “tipo-n”, se crea un diodo de
empalme o de unión “p-n”.
2.1.3. Zonas de vaciamiento 
La zona de vaciamiento, es un punto
de juntura o unión “P-N” de un
semiconductor.
¿Dónde se forman?
Se forman cerca de las uniones p-n entre dos semiconductores de diferentes tipos. 
¿Por qué son importantes?
2.1.4 Carga almacenada
La carga almacenada se representa por
“q” que es directamente proporcional a la
tensión aplicada entre las placas por una
constante que indica la capacidad de
almacenar energía en forma de campo
eléctrico y depende del material
dieléctrico.
Esto se puede 
expresar 
como:
Donde:
 q = es la carga almacenada [Coulomb].
 C = es la capacitancia del capacitor [Farad].
 V = es la tensión aplicada al capacitor [Volt].
Capacitancia interna de la unión P-N
a) Campo eléctrico de la unión pn en pol. Inversa.
Una unión p-n está polarizada inversamente cuando a la región p se le aplica un 
potencial menor que al de la región n. Se conecta el polo negativo de la batería a la 
zona p y el polo positivo a la zona n. 
b) Campo eléctrico de un capacitor.
Cuando un capacitor tiene un dieléctrico incluido, la carga se mantiene constante 
mientras la diferencia de potencial disminuye en un factor k. El campo eléctrico 
también disminuye en la misma razón.
Capacitancia en la unión
Capacitancia o capacidad es
la propiedad de un circuito que
se opone a cualquier cambio en
el voltaje.
Se tiene un condensador cuando
se sitúa 2 conductores próximos
entre sí, pero separados por un
aislante (dieléctrico).
Ecuación 
básica de un 
condensador Donde:
 Є = permitividad del dieléctrico (aislador)
 A = área de las placas
 d = distancia entre las placas
Capacitancia del diodo
La capacitancia del diodo surge de 2 distintas 
regiones de carga:
1. La capacitancia de la unión surge de la 
región de agotamiento donde hay un 
dipolo de carga fija positiva y negativa.
2. La capacitancia de difusión es debida a la 
región externa a la región de agotamiento.
Capacitancia 
interna del 
diodo
La unión p-n presenta una capacitancia no despreciable 
bajo condiciones de polaridad directa e inversa.
Para el capacitor, las cargas en las placas son iguales a:
𝑄 = 𝐶𝑉 y 𝑄 = −𝐶𝑉
donde:
 𝐶 = 𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑙𝑎𝑐𝑎.
 𝑄 = 𝑄 = 𝑄
Para la unión p-n con pol. inversa:
𝑄 = 𝑞𝑁 𝑊 𝐴 y 𝑄 = −𝑞𝑁 𝑊 𝐴
 𝑄+ = 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 y 𝑄 −= 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑛𝑒𝑔𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
Glosario
1. Semiconductor: Elemento que se puede comportar como conductor o aislante, dependiendo 
de diversos factores.
2. Material dieléctrico: Aislante eléctrico que puede ser polarizado por un campo eléctrico 
aplicado.
3. Juntura: Parte por donde se unen dos o más cosas.
4. Capacitor: dispositivo eléctrico formado por dos electrodos separados por un dieléctrico.
5. Carga: Cantidad de portadores positivos o negativos.
Cuestionario
1. ¿Qué son las zonas de vaciamiento?
2. ¿Cómo se crea el diodo de unión “P-N"?
3. ¿Cuál es la fórmula de la carga almacenada?
4. ¿Qué es la capacitancia?
5. ¿Cuál es la ecuación básica de un condensador?
Bibliografía
3.5 CARGA ALMACENADA Y CAPACITANCIA EN LA UNION. (s. f.). slideplayer. 
https://slideplayer.es/slide/3992696/
Energía almacenada en un capacitor - FisicaPractica.Com. (s. f.). fisicapractica.com. 
https://www.fisicapractica.com/energia-capacitor.php
Energy Stored on a Capacitor. (s. f.). hyperphysics. http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbasees/electric/capeng2.html
F. (2021, 9 mayo). ¿Qué es la capacitancia? Fluke. https://www.fluke.com/es-mx/informacion/blog/electrica/que-es-
la-capacitancia.
Bibliografía
Ferra, T. V. (2022, 1 junio). Energía Almacenada en un Condensador: ¿Qué es y Cómo funciona? EnergiaToday. 
https://energiatoday.com/almacenada-en-un-condensador/
Huesk, A. (s. f.). Union pn en estado de equilibrio- CARGA ALMACENADA. Prezi.Com. 
https://prezi.com/iwzm2vqui_-t/union-pn-en-estado-de-equilibrio-carga-almacenada/