Diodo Semicondutor
Dissertações: Diodo Semicondutor. Pesquise 860.000+ trabalhos acadêmicosPor: visual • 31/3/2014 • 3.012 Palavras (13 Páginas) • 375 Visualizações
Dispositivos semicondutores: diodos 1
Dispositivos semicondutores: diodos.
Diodo de junção PN.
Os diodos são dispositivos semicondutores confeccionados na maioria das vezes
por uma junção PN. A Fig. 1 mostra o esquema de uma junção de dois materiais
semicondutores, um do tipo P e o outro do tipo N. O semicondutor tipo P é o anodo e o
semicondutor tipo N é o catodo. O funcionamento do diodo ocorre na região entre o
anodo e o catodo, chamada de junção.
Anodo P N Catodo
Junção PN
+ -
Anodo
+
Catodo
-
i
D
Fig. 1 Diodo de junção PN e símbolo elétrico.
A Fig.2a mostra os portadores majoritários em cada material semicondutor:
lacunas no tipo P e elétrons livres no tipo N. A estrutura do diodo é contínua de um lado
a outro da junção.Devido à continuidade da estrutura cristalina do diodo, os portadores
podem se mover através da junção. Após a formação do diodo, alguns elétrons podem
migrar para o anodo nas proximidades da junção. Ao encontrar as lacunas, ocorre a
recombinação do par elétron-lacuna e, consequentemente, o aniquilamento dos
portadores de carga majoritários na junção. A região formada pela neutralização das
cargas é denominada região de depleção por não haver portadores de carga (Fig. 2b). A
região de depleção não irá crescer muito além da junção por causa do campo elétrico
formado. Na verdade, a região de depleção funcionará como um capacitor e o campo
elétrico gerado impedirá a migração de novos elétrons livres difundidos do semicondutor
tipo N para se recombinar com as lacunas do lado P.
Junção
P N
+ +
+
+
+
+ +
+
+
+
-
-
-
-
-
- -
- -
-
- -
-
-
Lacunas Elétrons livres
Junção
P N
+ +
+
+
+
+ +
+
-
-
-
- -
-
- -
-
-
Região de depleção
-
+
+ -
-
-
(a) (b)
Fig. 2 (a) Portadores de carga majoritários em cada lado da junção, (b) difusão de
elétrons recombinando-se com as lacunas do anodo, formando a região de depleção.
Assim, quando um diodo é fabricado, alguns elétrons atravessam a junção e
preenchem as lacunas existentes no semicondutor tipo P criando uma barreira de
potencial na região próxima à junção. Como na região de depleção não há cargas, é de se
esperar que ela funcione como um isolante. Para vencer a barreira de potencial é
Dispositivos semicondutores: diodos 2
necessário aplicar um campo elétrico numa direção apropriada, de tal forma a colapsar a
região de depleção preenchendo-a com portadores de carga. A Fig. 3 ilustra o processo
de colapso da região de depleção através da aplicação de um campo elétrico com o
anodo polarizado positivamente e o catodo polarizado negativamente. O sentido
convencional da corrente é o sentido das cargas positivas e contrário ao sentido dos
elétrons livres.
Colapso da região de depleção
P N
+ +
+
+
+
+ +
+
+
+
-
-
-
-
-
- -
-
-
- - -
-
-
+ -
Corrente
Fig.
...