Diferencia entre el diodo de unión PN y el diodo Zener
Un diodo es el elemento semiconductor más simple, que tiene una unión PN y dos terminales. Es un elemento pasivo porque la corriente fluye en una sola dirección. El diodo Zener, por otro lado, permite que fluya la corriente inversa.
¿Qué es un diodo de unión PN?
En un semiconductor de tipo electrónico, los principales portadores de carga son, mientras que en un semiconductor de tipo p, los principales portadores de carga son agujeros. Cuando se conectan semiconductores de tipo p y tipo n (que se realiza en la práctica a través de un proceso tecnológico mucho más complejo que el simple acoplamiento), porque la concentración de electrones en el tipo p es mucho mayor que la concentración en el tipo p , hay una difusión de electrones y huecos, cuyo objetivo es igualar la concentración en todas las partes de la estructura del semiconductor. Por lo tanto, los electrones comienzan a moverse desde lugares de mayor concentración a lugares de menor concentración, es decir, hacia semiconductores de tipo n a tipo p.
De manera similar, esto se aplica a los agujeros, pasando de un semiconductor de tipo p a uno de tipo n. En el límite del compuesto tiene lugar la recombinación, es decir, los huecos se llenan de electrones. Por lo tanto, alrededor del límite del compuesto, se forma una capa en la que se han abandonado electrones y huecos, y que ahora es en parte positiva y en parte negativa.
Como alrededor del campo se forma electrificación negativa y positiva, se establece un campo eléctrico, cuya dirección es de la carga positiva a la negativa. Es decir, se establece un campo, cuya dirección es similar a oponerse al movimiento adicional de electrones o huecos (la dirección de los electrones bajo la influencia del campo es opuesta a la dirección del campo).
Cuando la intensidad del campo aumenta lo suficiente como para evitar un mayor movimiento de electrones y huecos, cesa el movimiento de difusión. Entonces se dice que se crea un área de carga espacial dentro de la unión pn. La diferencia de potencial entre los extremos de esta área se denomina barrera de potencial.
Los grandes portadores de carga, a ambos lados del cruce, no pueden pasar en condiciones normales (ausencia de campo extraño). Se establece un campo eléctrico dentro del área de carga espacial, que es más fuerte en el límite de la unión. A temperatura ambiente (con la concentración habitual de dopante), la diferencia de potencial de esta resistencia es de unos 0,2 V para el silicio o de unos 0,6 V para los diodos de germanio.
¿Qué es un diodo Zener?
A través de una unión pn polarizada impermeable, un pequeño flujo inverso de flujo constante. Sin embargo, en un diodo real cuando la tensión de la polarización indestructible supera un cierto valor, se produce una fuga repentina de corriente, de modo que la corriente aumenta prácticamente sin que aumente más la tensión.
El valor de voltaje en el que ocurre una fuga repentina de corriente se denomina voltaje de ruptura o Zener. Hay dos razones físicas para romper la barrera pn. En barreras muy estrechas, producidas por una impureza muy alta de semiconductores de tipo p y n, los electrones de valencia pueden atravesar la barrera. Este fenómeno se explica por la naturaleza ondulatoria del electrón.
Este tipo de desglose se llama desglose de Zener, en honor al investigador que lo explicó por primera vez. En barreras más amplias, los portadores minoritarios que cruzan libremente la barrera pueden ganar suficiente impulso con intensidades de campo altas para romper los enlaces de valencia dentro de la barrera. De esta forma, se crean pares adicionales de huecos de electrones, lo que contribuye al aumento de la corriente.
La característica de potencia-voltaje del diodo Zener para el área de polarización del ancho de banda no es diferente de las características de los diodos semiconductores rectificadores. En el campo de la polarización no transmisora, la penetración de los diodos Zener tiende a tener valores más bajos que los voltajes de ruptura de los diodos semiconductores convencionales, y solo funcionan en el campo de la polarización no transmisora.
Tan pronto como se rompe la conexión pn, la corriente no puede limitarse a un cierto valor permisible excepto con una resistencia externa, de lo contrario, los diodos se destruyen. Los valores de voltaje de ruptura del diodo Zener se pueden controlar durante el proceso de producción. Por lo tanto, se pueden producir diodos con un voltaje de ruptura de varios voltios hasta varios cientos de voltios.
Los diodos con un voltaje de ruptura inferior a 5 V no tienen un voltaje de ruptura claro y tienen un coeficiente de temperatura negativo (el aumento de temperatura reduce el voltaje de Zener). Un diodo con UZ > 5V tiene un coeficiente de temperatura positivo (el aumento de temperatura aumenta el voltaje Zener). Los diodos Zener se utilizan como estabilizadores y limitadores de tensión.
Diferencia entre el diodo de unión PN y el diodo Zener
Definición de diodo de unión PN y diodo Zener
Un diodo es un componente electrónico que permite que la electricidad fluya en una dirección sin resistencia (o con muy poca resistencia) y en la otra dirección con una resistencia infinita (o al menos muy alta). Por el contrario, un diodo Zener permite el flujo de corriente inversa cuando se alcanza el voltaje Zener.
Construcción de diodo de unión PN y diodo Zener
Un diodo de unión Pn consta de dos capas de semiconductor (tipo p: ánodo y tipo n: cátodo). En el caso de los diodos Zener, las concentraciones de impurezas en los semiconductores deben determinarse con precisión (generalmente mucho más altas que en los diodos pn) para obtener el voltaje de ruptura deseado.
Aplicación de diodo de unión PN y diodo Zener
Los primeros se utilizan como rectificadores, formadores de onda, interruptores, multiplicadores de tensión. Los diodos Zener se utilizan a menudo como estabilizadores de voltaje.
Diodo de unión PN vs diodo Zener
Resumen de diodo de unión PN y diodo Zener
- Un diodo de unión Pn está hecho de dos capas de semiconductores (p y n), lo que permite que la corriente fluya en una sola dirección y, por lo tanto, se usa como rectificador.
- Los diodos Zener están específicamente dopados, capaces de transmitir corriente en ambas direcciones. Más comúnmente utilizados como estabilizadores de voltaje.
