diodo matlab

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Practica 1. Ecuación 
general del diodo 
 
 
 
 
 
 
 
 
Autores: Johana Yaredt Arredondo Garay, Sofia Alejandra 
Martínez Ramírez 
Código: 218340275, 214130217 
Materia: Optoelectrónica 
Profesor: Dr. Jorge Luis Flores Núñez 
Introducción 
 
En esta práctica se usarán simulaciones en matlab para comprender el comportamiento 
de corriente versus voltaje en uniones pn, descrita por la ecuación general de diodo y 
compararla con la reportada experimentalmente para algunos dispositivos pn. 
 
Objetivo 
 
Verificar que la ecuación general del diodo describe el comportamiento de las curvas de 
corriente versus voltaje obtenido experimentalmente. 
 
Desarrollo 
 
La ecuación del diodo de Shockley es el modelo matemático más empleado para el estudio 
del diodo. Nombrada así en honor a William Bradford Shockley, la ecuación permite 
aproximar el comportamiento del diodo en la mayoría de las aplicaciones. La ecuación que 
relaciona la intensidad de corriente y la diferencia de potencial en este dispositivo es: 
 
 
Donde: 
 
ID es la intensidad de la corriente que atraviesa el diodo. 
IS es la corriente de saturación dependiente de la temperatura de juntura 
 
VD es la diferencia de potencial en sus terminales. 
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). 
VT es la tensión térmica de juntura a 20 °C 
T es la temperatura absoluta de juntura 
kB es la constante de Boltzmann 
q es la carga elemental del electrón. 
 
 
Procedimiento 
 
1) Defina las variables independientes y dependientes de la Eq. General del 
diodo: 
 
 Id (V) y V (T) 
 
2) Defina los parámetros necesarios para graficar la Eq. General del diodo 
en base alguno de estos materiales: Si, Ge o GaAs. Parámetros: 
 
Io = 10 · 10−12 A 
V (T) = 26 mV 
Variación de voltaje V : 10 mV 
 
3) Graficar en algún software la corriente vs voltaje descrita por la ecuación 
general de diodo para valores η = 1, 2. Código de Matlab: 
 
 
 
 
Resultados 
 
Factor n=1 correspondiente al Germanio: 
 
 
 
 
 
 
 
Para n=2, correspondiente al Silicio: 
 
 
Comparación n=1 versus n=2: 
 
 
Comparación voltajes n=1 versus n=2: 
 
Conclusión 
 
En nuestros resultados se puede ver la comparación de la gráfica obtenida con matlab a 
una con valores comerciales ya establecidos. 
 
• Cuando utilizamos el factor n=1 correspondiente al Germanio la corriente asciende 
de manera rápida antes de 1 V. 
• Por su parte, para n=2, correspondiente al Silicio, la respuesta es muy lenta. 
• En nuestra primera comparación observamos la respuesta de la curva, y aunque 
pareciera muy similar al estar normalizados, la respuesta es muy diferente. 
• Finalmente, en la última comparación muestra la comparación de las respuestas 
para alcanzar la misma corriente y se puede observar que para n=2 se necesita 
mayor voltaje para alcanzar la misma corriente. 
 
 
Bibliografía 
 
William Shockley (Jul 1949). «The Theory of p-n Junctions in Semiconductors and p-n 
Junction Transistors». The Bell System Technical Journal (en inglés) 28 (3): 435-489.. La 
ecuación 3.13 está en la página 454.