CONTENIDO
- ¿Qué es un diodo de túnel?
- Túneles
- Características VI
- Diagrama de circuito
- Símbolo
- Aplicaciones
- ¿Qué es el diodo Schottky?
- Características VI
- Diagrama de circuito y símbolo
- Aplicaciones
¿Qué es un diodo de túnel?
Definición de un diodo de túnel:
"Un diodo de túnel es un tipo de diodo semiconductor que tiene una resistencia efectivamente negativa debido a la consecuencia mecánica cuántica conocida como 'efecto de túnel".
La capa de agotamiento constituye una barrera potencial en la unión. La barrera de potencial generalmente obstruye el flujo de portadores de un lado a otro de la unión. Si la concentración de impurezas aumenta significativamente, las características del dispositivo cambian por completo. Un nuevo diodo de Esaki dio la explicación teórica correcta de la característica de voltios-amperios del diodo.
¿Qué es el efecto túnel en los semiconductores?
El efecto de túnel o fenómeno de túnel:
"La tunelización es un procedimiento puramente mecánico-cuántico mediante el cual una partícula microscópica puede infiltrarse en una barrera potencial incluso cuando la energía de la partícula incidente es menor que la barrera potencial".
El ancho de la barrera de unión es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la concentración de impurezas. Este comportamiento mecánico cuántico se denomina "tunelización", y estos dispositivos de unión pn con alta concentración de impurezas se denominan diodos túnel.
Símbolo de un diodo de túnel:
Característica del diodo de túnel:
Un diodo de túnel es un gran conductor en la dirección opuesta. Además, la resistencia es menor para poca tensión directa. En el actual yoP conocido como pico de corriente corresponde al voltaje VP, el cambio en la relación de corriente a voltaje (dI / dV) permanece en 0. El diodo túnel muestra una característica de resistencia negativa que involucra la corriente máxima IP y valor mínimo yoV conocida como la corriente del valle.
En el valle voltaje VV, donde yo = yoV, la conductancia es '0' y más allá de este punto, la resistencia se vuelve positiva. Para el voltaje directo pico VP, la corriente vuelve a tocar el yoP para voltajes más aplicados, la corriente puede aumentar más.
Por estas características, el diodo túnel se puede utilizar en múltiples dispositivos, como aplicaciones digitales y de pulso.
La resistencia negativa -RD tiene un mínimo entre yoV y yoP punto. La resistencia en serie se denomina comúnmente resistencia óhmica (RS). La inductancia en serie (LS) estar influenciado por la longitud del terminal y la geometría. La capacitancia de unión CD depende del sesgo y generalmente se mide en el punto del valle. Los tiempos de conmutación del orden de un nanosegundo son de aplicación práctica, y se han logrado tiempos de conmutación tan bajos como 50 picosegundos.
Materiales de un diodo de túnel:
Los diodos de túnel comercialmente accesibles más económicos se crean a partir de semiconductores de germanio y arseniuro de galio. Es difícil producir un diodo de túnel de metal con una alta proporción de IP/IV o por la corriente de pico a valle.
Parámetros típicos de diodos de túnel
De la tabla anterior, podemos resumir las características estáticas importantes de estos dispositivos. Los valores de voltaje en la tabla están determinados principalmente por el semiconductor particular utilizado y son casi independientes de la corriente nominal. La corriente máxima (IP) se mide por la concentración de impurezas y el área de unión.
¿Cuáles son las ventajas y desventajas del diodo de túnel?
Las ventajas de los diodos de túnel son
- Ruido bajo
- Sencillez.
- mayor velocidad de operación
- Resistencia a ambientes extremos.
- Menor requerimiento de energía.
- Comparativamente menos costoso.
Las desventajas del diodo de túnel son
- Los diodos de túnel son dispositivos de dos terminales, por lo que no hay aislamiento entre la salida y la entrada. A veces, podría ocasionar serias dificultades en el diseño de circuitos.
- Se obtuvo una oscilación de voltaje de salida baja.
¿Qué es el diodo de barrera Schottky?
Entre los primeros aparatos semiconductores prácticos que se utilizaron a principios del siglo XX estaba el diodo semiconductor de metal. El diodo, también conocido como diodo de contacto puntual, se creó uniendo una parte metálica a una superficie semiconductora desnuda. Estos diodos semiconductores metálicos no se duplicaron fácilmente ni fueron confiables automáticamente y fueron sustituidos por la intersección pn. Pero las tecnologías de semiconductores y vacío se utilizan actualmente para fabricar metales reproducibles y fiables.
Símbolo del diodo Schottky:
Propiedades cualitativas del diodo de barrera Schottky:
Los diagramas de bandas de metal y semiconductores cuando están separados (arriba) y cuando están en contacto (abajo).
Se revela el diagrama de bandas de energía perfecto para un metal específico y un semiconductor de tipo n antes de construir el contacto. El nivel de vacío se utiliza como nivel de referencia. El parámetro Øm es que la función de trabajo del metal, ØS es su función de trabajo de semiconductores y X se conoce popularmente como afinidad electrónica. Como una forma de que el nivel de fermi se desarrolle en forma continua en todo el sistema en cuanto a estabilidad térmica, los electrones en el semiconductor fluyen en los estados de menor energía de la aleación. Los átomos donantes cargados positivamente permanecen en el semiconductor desarrollando una región de carga espacial.
Característica de voltaje-corriente (VI) del diodo Schottky:
La forma general del semiconductor metálico del diodo Schottky IV, las características son similares a las de un diodo de unión pn estándar.
Diodo de unión PN VS Diodo Schottky:
| Parámetro | DIODO DE UNIÓN PN | DIODO DE SCHOTTKY | ||
| Polaridad | Es un dispositivo bipolar | Es un dispositivo unipolar | ||
| Unión | Tenía unión de semiconductor a semiconductor. | Tiene semiconductores para la formación de uniones metálicas. | ||
| Caída de voltaje | Gran caída de voltaje hacia adelante | Caída de voltaje directa más baja | ||
| Pérdida del estado | En el estado las pérdidas serán más | Baja en pérdidas estatales | ||
| Idoneidad | Adecuado para aplicaciones de baja frecuencia | Adecuado para aplicaciones de conmutación de alta frecuencia | ||
Aplicaciones del diodo Schottky:
- El diodo Schottky utilizado como rectificadores en fuentes de alimentación de modo conmutado (SMPS)
- Los diodos Schottky se encuentran en diferentes aplicaciones de células solares.
- Se utilizan en diferentes implementaciones de puertas lógicas.
- El diodo Schottky se puede utilizar para un circuito convertidor de CA a CC.
- en diferentes aplicaciones de detectores también están empleados.
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Hola, soy Soumali Bhattacharya. He realizado el Máster en Electrónica.
Actualmente me dedico al campo de la Electrónica y la comunicación.
Mis artículos se centran en las principales áreas de la electrónica básica con un enfoque muy simple pero informativo.
Aprendo intensamente y trato de mantenerme actualizado con las últimas tecnologías en el campo de la electrónica.
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