¿Se prefieren los diodos de unión a los diodos de contacto puntual?

A diferencia de los diodos de contacto puntual, los diodos de unión utilizan una punta de alambre metálico en contacto con una sola oblea de material tipo P o tipo N. Para la mayoría de los fines, se prefieren los diodos de unión a los diodos de contacto puntual.

Cuando se utiliza un dispositivo en un circuito en el que el voltaje es de 81 V, la corriente que fluye por el dispositivo es de 3 A. La resistencia es de 27 ohmios. V = IR; 81 = 3R; R = 81/ 3 = 27. Se ha confirmado que esta respuesta es correcta y útil.

Los diodos de unión verificados por Answer Expert se prefieren a los diodos de contacto puntual para la mayoría de los propósitos; describe con precisión los diodos semiconductores.

Un material se clasifica como semiconductor si su resistencia al flujo de corriente eléctrica es demasiado baja para permitir que se le llame conductor. Esto es cierto para los semiconductores.

A baja temperatura, casi no pasa electricidad a través de ellos. Pero cuando la temperatura aumenta, la electricidad pasa a través de ellos fácilmente. Los semiconductores que casi no contienen impurezas casi no conducen electricidad. Pero cuando se añaden algunos elementos a los semiconductores, la electricidad pasa a través de ellos fácilmente.

Cuando un electrón se desplaza en un semiconductor, el agujero que queda es atraído hacia el terminal negativo de la fuente de voltaje. Cuando un electrón se desplaza en un semiconductor, el agujero que queda es atraído hacia el terminal negativo de la fuente de voltaje.

Los semiconductores elementales (materiales con un solo elemento) incluyen antimonio, arsénico, boro, carbono, germanio, selenio, silicio, azufre y telurio. El silicio es el más conocido de ellos, ya que constituye la base de una gran cantidad de circuitos eléctricos.

¿Cuáles son los materiales semiconductores más utilizados? Los materiales semiconductores más utilizados son el silicio, el germanio y el arseniuro de galio. De los tres, el germanio fue uno de los primeros materiales semiconductores utilizados. El germanio tiene cuatro electrones de valencia, que son electrones ubicados en la capa exterior del átomo.

Algunos ejemplos de semiconductores son el silicio, el germanio, el arseniuro de galio y los elementos cercanos a la llamada “escalera metaloide” de la tabla periódica. Después del silicio, el arseniuro de galio es el segundo semiconductor más común y se utiliza en diodos láser, células solares, circuitos integrados de frecuencia de microondas y otros.

Las CPU que hacen funcionar las computadoras personales también están fabricadas con semiconductores. Muchos productos de consumo digitales de la vida cotidiana, como teléfonos móviles/smartphones, cámaras digitales, televisores, lavadoras, frigoríficos y bombillas LED, también utilizan semiconductores.

Cualquier pieza electrónica no sólo necesita conductores para entregar energía eléctrica de manera eficiente, sino también semiconductores para controlar el flujo y aisladores para evitar que la electricidad llegue a donde no debe. Porque los semiconductores, en particular el silicio, pueden ajustarse según su conductividad basándose en el dopaje.

INTC, TSM y QCOM encabezan la lista de empresas de semiconductores más importantes. Las corporaciones y los consumidores de todo el mundo utilizan semiconductores (pequeños conductores de electricidad también conocidos como semis o chips) en millones de dispositivos, incluidos vehículos espaciales, computadoras para automóviles, teléfonos inteligentes, equipos médicos, electrodomésticos y más.

Los semiconductores se emplean en la fabricación de diversos tipos de dispositivos electrónicos, incluidos diodos, transistores y circuitos integrados. Estos dispositivos han encontrado una amplia aplicación debido a su tamaño compacto, confiabilidad, eficiencia energética y bajo costo.

El término tipo p se refiere a la carga positiva de un agujero. A diferencia de los semiconductores de tipo n, los semiconductores de tipo p tienen una concentración de huecos mayor que la concentración de electrones. En los semiconductores tipo p, los huecos son los portadores mayoritarios y los electrones son los portadores minoritarios.

Dado que los semiconductores se encuentran entre los conductores y los aislantes, conmutan entre los dos materiales esencialmente a dos temperaturas diferentes, lo que los hace más flexibles. El flujo de corriente se controla dentro del nivel deseado.

El germanio es un elemento químico con el símbolo Ge y número atómico 32. Es un metaloide brillante, duro, quebradizo y de color blanco grisáceo en el grupo del carbono, químicamente similar a sus vecinos del grupo, el silicio y el estaño. El germanio puro es un semiconductor con una apariencia similar al silicio elemental.

El germanio no es un elemento esencial. Su toxicidad aguda es baja. Sin embargo, al menos 31 casos humanos reportados vincularon la ingesta prolongada de productos de germanio con insuficiencia renal e incluso la muerte. Se observaron signos de disfunción renal, degeneración de los túbulos renales y acumulación de germanio.

La estructura de los cristales de germanio se destruirá a temperaturas más altas. Sin embargo, los cristales de silicio no se dañan fácilmente con el exceso de calor. Las clasificaciones de voltaje inverso máximo de los diodos de silicio son mayores que las de los diodos de germanio. El Si es menos costoso debido a la mayor abundancia de elementos.

Otra razón importante es que el silicio es menos costoso que el germanio, ya que la materia prima del silicio está disponible en abundancia. La corriente de fuga en el silicio es mucho menor que la del germanio. Principalmente el proceso de fabricación es sencillo debido al bajo punto de fusión del silicio.

Los átomos de germanio tienen una capa más que los átomos de silicio, pero lo que hace que las propiedades semiconductoras sean interesantes es el hecho de que ambos tienen cuatro electrones en la capa de valencia. Como consecuencia de ello, ambos materiales se constituyen fácilmente como redes cristalinas. Los átomos sustituidos alteran las propiedades eléctricas.

El silicio no se daña fácilmente debido al exceso de calor. La variación de Ic0 con la temperatura no es mucha, por lo que se mantiene la estabilidad térmica. También el voltaje inverso del diodo de silicio es mayor. Por tanto el silicio es el material más utilizado para fabricar diodos.

Gran parte de la corriente de fuga se debe a la conducción superficial, relacionada con la falta de limpieza de la superficie del semiconductor. Ambas corrientes de fuga aumentan al aumentar la temperatura, acercándose a µA para diodos de silicio pequeños. Para el germanio, la corriente de fuga es mucho mayor.

La corriente de fuga inversa en un dispositivo semiconductor es la corriente de ese dispositivo semiconductor cuando el dispositivo tiene polarización inversa. Por lo tanto, también se le llama corriente de saturación inversa. El término es particularmente aplicable a uniones principalmente de semiconductores, especialmente diodos y tiristores.

Una limitación importante de la conducción del diodo de unión PN es la corriente de fuga. Cuando un diodo tiene polarización inversa, el ancho de la región de agotamiento aumenta. Los portadores minoritarios de cada material son empujados a través de la zona de agotamiento hasta el cruce. Esta acción provoca que se produzca una corriente de fuga muy pequeña.

Nuevamente, si no está usando el circuito para aplicaciones sensibles a la temperatura, mucha corriente o voltaje, los diodos de germanio podrían reemplazar a los diodos de silicio, especialmente para proyectos domésticos, y especialmente si está usando poca energía y necesita ser muy eficiente con fuerza.