En este caso tenemos una corriente que circula con facilidad, debido a que la fuente obliga a que los electrones libres y huecos fluyan hacia la un...

En este caso tenemos una corriente que circula con facilidad, debido a que la fuente obliga a que los electrones libres y huecos fluyan hacia la unión. Al moverse los electrones libres hacia la unión, se crean iones positivos en el extremo derecho de la unión que atraerán a los electrones hacia el cristal desde el circuito externo. Así los electrones libres pueden abandonar el terminal negativo de la fuente y fluir hacia el extremo derecho del cristal. El sentido de la corriente lo tomaremos siempre contrario al del electrón. Lo que le sucede al electrón: Tras abandonar el terminal negativo de la fuente entra por el extremo derecho del cristal. Se desplaza a través de la zona n como electrón libre. En la unión se recombina con un hueco y se convierte en electrón de valencia. Se desplaza a través de la zona p como electrón de valencia. Tras abandonar el extremo izquierdo del cristal fluye al terminal positivo de la fuente. Polarización inversa: Se invierte la polaridad de la fuente de continua, el diodo se polariza en inversa, el terminal negativo de la batería conectado al lado p y el positivo al n, esta conexión se denomina "Polarización Inversa". En la siguiente figura se muestra una conexión en inversa: El terminal negativo de la batería atrae a los huecos y el terminal positivo atrae a los electrones libres, así los huecos y los electrones libres se alejan de la unión y la z.c.e. se ensancha. A mayor anchura de la z.c.e. mayor diferencia de potencial, la zona de deplexión deja de aumentar cuando su diferencia de potencial es igual a la tensión inversa aplicada (V), entonces los electrones y huecos dejan de alejarse de la unión. A mayor la tensión inversa aplicada mayor será la z.c.e. Existe una pequeña corriente en polarización inversa, porque la energía térmica crea continuamente pares electrón-hueco, lo que hace que halla pequeñas concentraciones de portadores minoritarios a ambos lados, la mayor parte se recombina con los mayoritarios pero los que están en la z.c.e. pueden vivir lo suficiente para cruzar la unión y tenemos así una pequeña corriente. La zona de deplexión empuja a los electrones hacia la derecha y el hueco a la izquierda, se crea así una la "Corriente Inversa de Saturación"(IS) que depende de la temperatura. Además hay otra corriente "Corriente Superficial de Fugas" causada por las impurezas del cristal y las imperfecciones en su estructura interna. Esta corriente depende de la tensión de la pila (V ó VP). Entonces la corriente en inversa (I ó IR) será la suma de esas dos corrientes: Ruptura: Efecto Avalancha Efecto Zener Los diodos admiten unos valores máximos en las tensiones que se les aplican, existe un límite para la tensión máxima en inversa con que se puede polarizar un diodo sin correr el riesgo de destruirlo. Veamos un ejemplo: A la tensión en la que la IR aumenta de repente, se le llama "Tensión de Ruptura" (VRuptura). A partir de este valor IR es muy grande y el diodo se estropea. En el diodo ha ocurrido el "Efecto Avalancha" o "Ruptura por Avalancha". Aumenta la tensión inversa y con ella la z.c.e.. Justo en el límite antes de llegar a Ruptura, la pila va acelerando a los electrones. Y estos electrones pueden chocar con la red cristalina, con los enlaces covalentes. Choca el electrón y rebota, pero a VRuptura la velocidad es muy grande y por ello la E c es tan grande que al chocar cede energía al electrón ligado y lo convierte en libre. El electrón incidente sale con menos velocidad que antes del choque. O sea, de un electrón libre obtenemos dos electrones libres. Estos 2 electrones se aceleran otra vez, pueden chocar contra otro electrón de un enlace covalente, ceden su energía... y se repite el proceso y se crea una Multiplicación por Avalancha. Y ahora IR ha aumentado muchísimo, tenemos una corriente negativa y muy grande (-100 mA). Con esta intensidad el diodo se estropea porque no está preparado para trabajar a esa IR. Efecto Zener Este es otro efecto que puede estropear el diodo, y es muy parecido al anterior. Se suele dar en diodos muy impurificados, diodos con muchas impurezas. Al tener la z.c.e. muy pequeña y seguimos teniendo la misma tensión (0.7 V), tenemos muy juntos los átomos de impurezas teniendo así más carga en menos espacio. En esta situación se crea un campo eléctrico muy intenso. Y el efecto es como la carga de un condensador. Si se polariza en inversa se ensancha la z.c.e. ¿Qué ocurre en la z.c.e.? A aumentado mucho E (Campo Eléctrico), por ejemplo para los 3 V llega a 300.000 V/cm y se da el "Efecto Zener": Ahora la F, fuerza debida al campo eléctrico, es capaz de arrancar el electrón y lo hace libre. Este campo eléctrico intenso arranca muchos electrones de esta forma dando lugar a una corriente grande que destruye el Diodo. Veamos en que diodos se dan estos 2 efectos: ● Efecto Avalancha (Ruptura por avalancha) ❍ Diodo Rectificador VR = - 50 V (tensiones grandes). ❍ Diodo de Avalancha VR = - 6 V, - 7 V, - 8 V... A veces le llama Diodo Zener aunque no sea un Zener en si. ■ Efecto Zener (Ruptura Zener) ❍ Diodo Zener VR = - 4 V, - 3 V, - 2 V... A veces puede ocurrir este efecto en otro tipo de diodos que no sean Zener, pero tienen que estar muy impurificados. Los Diodos Zener están especialmente preparados para no estropearse. Entre - 4 V y - 6 V se pueden dar los 2 fenómenos a la vez (Avalancha y Zener). Niveles y bandas de energía Bandas de Energía en un Semiconductor Intrínseco Bandas de Energía en un Semiconductor tipo n Bandas de Energía en un Semiconductor tipo p Las ideas y los conceptos vistos anteriormente los analizaremos ahora desde un punto de vista energético. Hablar de Radios y de Energías es lo mismo. Cuanto mayor sea el radio mayor será también la energía. Existen diversas maneras de darle energía a un electrón, por: ● Energía Térmica. ● Energía Luminosa (fotón E = h x f). ● Campo Eléctrico. ● etc... Si se le da energía a un electrón para que pase de E1 a E2, este electrón puede pasar de una orbita a otra. Ese electrón vuelve enseguida, al volver tiene que ceder o soltar la energía. Puede hacerlo de 2 formas: ● Al volver sale un fotón de luz: E2 - E1 = h x f Una aplicación de esta característica se ve en los Diodos Led, que dependiendo de las energías tend