Otros tipos de Diodos

Otros tipos de Diodos
ITESM Campus Monterrey, Departamento de Ing. Eléctrica
José Gómez Quiñones
Diodo Schottky
• Se forma uniendo un metal como platino o
aluminio a un silicio tipo p o n.
• Utilizado en circuitos integrados en donde
se requiera conmutación a altas
velocidades
• Voltaje VD = 0.3~0.6V
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Diodo Schottky
Metal
SiO2
N+
Tipo-n
A
K
Tipo-p
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Diodo Schottky
• Cuando se polariza directamente, la corriente se induce
por el movimiento de electrones del material tipo n
cruzando la barrera y el metal
• Como los electrones se recombinan relativamente
rápido a través de los metales, el tiempo de
recombinación es corto (10ps), mucho más rápido que
un diodo rectificador común.
• No tienen portadores minoritarios, por lo que no hay
corriente de fuga
• La región de metal tiene muchos electrones de
conducción mientras que la región n esta ligeramente
dopada
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Diodo Schottky
• Son utilizados en aplicaciones de conmutación
rápida
• Se utilizan en tecnología de circuitos integrados
debido a que son más fáciles y pueden ser
manufacturados al mismo tiempo que los otros
componentes en el chip
• Sus características de bajo ruido lo hacen ideal
para aplicaciones de radio frecuencia y radares
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Light Emitting Diodes
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LED
• Cierto tipo de diodos son capaces de cambiar energía
eléctrica a energía luminosa
• Cuando se lleva a cabo la recombinación, los electrones
liberan energía ede manera de luz y calor, una superficie
expuesta en una capa del material semiconductor
permite que los fotones sean emitidos como luz visible,
a este proceso se le llama Electroluminisencia.
• Durante el proceso de dopado se le agregan algunas
impurezas para establecer la longitud de onda de la luz
emitida.
• Son utilizados en varios tipos de displays y también se
usan como fuentes luminosas en varios dispositivos
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LED
• De acuerdo a las relaciones de energía y momentum en
el cristal del arseniuro de galio es posible lograr que un
electrón vaya de la capa de conducción a la capa de
valencia produciendo un fotón, de cualquier manera no
es suficiente para emitir luz visible
• Cuando se polariza directamente una gran cantidad de
electrones son inyectados desde el material tipo n al
material tipo p, estos electrones se combinan con los
hoyos en el material tipo p en la banda de valencia y se
liberan fotones
• La intensidad luminosa es proporcional a la tasa de
recombinación de electrones y desde luego proporcional
a la corriente del diodo
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LED
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Espectro luminoso
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LED
• Para producir luz en la región visible, es necesario
combinar fosfato de galio con arseniuro de galio
• El diodo fabricado con arseniuro de galio emite ondas
luminosas cerca de la banda infrarroja
• No se utilizan Silicio y Germanio porque esos materiales
producen más calor que luz visible
• El voltaje directo de un LED, es considerablemente más
grande que el usado para un diodo de silicio,
típicamente entre 1.2V y 3.2V
• El voltaje que puede ser aplicado en sentido inverso es
considerablemente más pequeño 3V a 10V
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LED
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Luz visible:
Violeta: λ=400nm
Rojo: λ=700nm
Sensibilidad máxima:
Verde-Amarillo: = 560nm
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D6
V1
LED
R1
220
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Fotodiodo
• Realiza la operación inversa de un LED,
transforma energía lumínica en corriente
eléctrica
• Se polariza inversamente y la corriente es
controlada por la intensidad luminosa
• La luz genera pares electrón-hueco los
cuales inducen una corriente
• La foto-corriente es proporcional a la
intensidad luminosa en el dispositivo
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Fotodiodo
• El diodo se comporta entonces como un
generador de corriente constante en tanto no se
exceda su voltaje de avalancha
• Los tiempos de respuesta son tan rápidos como
1us
• Si el área de sensado se hace más grande
entonces se puede captar más pares y generar
más corriente, pero su capacitancia aumenta y
se hace más lento
• Por lo general se usan en pares LED~Fotodiodo
de la misma longitud de onda
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Fotodiodo
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Circuito de Polarización
Fotodiodo
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El optoaislador
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Diodo Túnel
• Exhibe una característica especial conocida como
resistencia negativa.
• Esta ventaja lo hace útil cuando se usa en aplicaciones
de amplificación de microondas y osciladores
• Están hechos de Germanio o Arseniuro de Galio
dopando las regiones p y n más de lo normal.
• Este dopado hace que la región de agotamiento sea
muy pequeño
• Este nivel de dopado, hace que el diodo conduzca para
todos los niveles de Voltaje Inverso VR.
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Característica del Diodo Túnel
ID
Corriente
túnel
{
Región de
resistencia
negativa
∆VD
RF =
∆I D
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vD
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Diodo Varactor
• Es un diodo que siempre opera en polarización inversa y
se dopa para maximizar la capacitancia inherente a la
región de agotamiento.
• La región de agotamiento, se ensancha por la
polarización inversa, actuando como el dieléctrico de un
capacitor debido a su característica no conductiva, las
regiones p y n actúan como las placas del capacitor.
Otro símbolo del diodo Varactor
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Diodo Varactor
Tuning
Ratio
C4
TR =
C60
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