Diferencia entre el diodo de unión P-N y el diodo Zener

El diodo es el elemento semiconductor más simple, que tiene una conexión PN y dos terminales. Es un elemento pasivo porque la corriente fluye en una dirección. El diodo Zener, por el contrario, permite el flujo de la corriente inversa.

¿Qué es el diodo de unión p-n??

En el tipo n de los electrones semiconductores son los principales portadores de la carga, mientras que en el semiconductor de tipo P, los portadores principales son los agujeros. Cuando el tipo P y el tipo N de los semiconductores están conectados (que en la práctica se realizan por un proceso tecnológico mucho más complicado que un acoplamiento simple), ya que la concentración de electrones en el tipo N es mucho mayor que la de la P- Tipo, hay una difusión de electrones y agujeros, cuyo objetivo es igualar la concentración en todas las partes de la estructura semiconductora. Por lo tanto, los electrones comienzan a moverse de más concentrados a lugares con menos concentración, yo.mi. En la dirección de n-type a semiconductor de tipo P.

Del mismo modo, esto se aplica a los agujeros, pasando de tipo P a semiconductor de tipo N. En el límite del compuesto, se produce la recombinación, yo.mi. relleno de agujeros con electrones. Por lo tanto, alrededor del límite del compuesto, se forma una capa en la que se produjo el abandono de electrones y agujeros, y que ahora es parcialmente positivo y parcialmente negativo.

Como alrededor del campo, se forma una electrificación negativa y positiva, se establece un campo eléctrico, que tiene una dirección de la carga positiva a la negativa. Es decir, se establece un campo, cuya dirección es tal que se opone al movimiento adicional de electrones o agujeros (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 el movimiento de electrones y agujeros, el movimiento difuso cesa. Entonces se dice que dentro de la unión P-n se forma un área de carga espacial. La diferencia potencial entre los puntos finales de esta área se denomina barrera potencial.

Los principales portadores de la carga, en ambos lados de la unión, no pueden pasar en condiciones normales (ausencia de un campo extranjero). Se ha establecido 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 aditivo), la diferencia de potencial de esta barrera es de aproximadamente 0.2V para silicio o alrededor de 0.6V para diodos de germanio.

¿Qué es el diodo Zener??

A través de una conexión P-N polarizada no permeable, una pequeña corriente inversa de flujos de saturación constante. Sin embargo, en diodo real cuando el voltaje de la polarización impenetrable excede un cierto valor, se produce una fuga repentina de corriente, por lo que la corriente finalmente aumenta prácticamente sin ningún aumento adicional en el voltaje.

El valor del voltaje en el que surge una fuga repentina de corriente se llama desglose o voltaje de zener. Hay físicamente dos causas que conducen a la descomposición de la barrera P-n. En barreras muy estrechas, que se producen por muy alta contaminación de semiconductores P y N de tipo N, los electrones de valencia se pueden túnel a través de la barrera. Este fenómeno se explica por la naturaleza de onda del electrón.

Un desglose de este tipo se llama desglose de Zener, según el investigador que lo explicó por primera vez. En barreras más amplias, los portadores minoritarios que cruzan libremente la barrera pueden ganar suficiente velocidad a altas fuerzas de campo para romper los enlaces de valencia dentro de la barrera. De esta manera, se crean pares adicionales de agujeros de electrones, que contribuyen al aumento de la corriente.

La característica de voltaje de potencia del diodo Zener para el área de polarización de ancho de banda no difiere de las características de un diodo de semiconductores rectificadores comunes. En el campo de polarización impermeable, las penetraciones de diodos Zener generalmente tienen valores más bajos que los voltajes penetrantes de los diodos semiconductores ordinarios, y solo funcionan en el campo de la polarización impermeable.

Una vez que ocurre el desglose de la conexión P-N, la corriente puede limitarse a un cierto valor permitido solo con una resistencia externa, de lo contrario se destruyen los diodos. Los valores del voltaje de penetración del diodo Zener se pueden controlar durante el proceso de producción. Esto permite producir diodos con un voltaje de descomposición de varios voltios de hasta varios cientos de voltios.

Los diodos con un voltaje de descomposición de menos de 5V no tienen un voltaje de descomposición claramente pronunciado y tienen un coeficiente de temperatura negativo (el aumento de la temperatura disminuye el voltaje Zener). Los diodos con UZ> 5V tienen un coeficiente de temperatura positivo (el aumento de la temperatura aumenta el voltaje de Zener). Los diodos Zener se utilizan como estabilizadores y limitadores de voltaje.

Diferencia entre el diodo de unión P-N y el diodo Zener

1. Definición de diodo de unión P-n y diodo Zener

El diodo es un componente electrónico que permite el flujo de electricidad en una dirección sin resistencia (o con muy poca resistencia), mientras que en la dirección opuesta tiene una resistencia infinita (o al menos muy alta). Los diodos zener, por el contrario, permiten el flujo de corriente invertido cuando se alcanza el voltaje zener.

2. Construcción del diodo de unión P-n y diodo Zener

El diodo de unión P -n consta de dos capas semiconductoras (tipo P - ánodo y tipo N - cátodo). En el caso de los diodos Zener, las concentraciones de las impurezas en los semiconductores deben determinarse con precisión (generalmente significativamente más altas que en los diodos P-N) para obtener el voltaje de descomposición deseado.

3. Aplicación del diodo de unión P-n y diodo Zener

Los primeros se usan como rectificadores, formas de onda, conmutadores, multiplicadores de voltaje. Los diodos zener se usan con mayor frecuencia como estabilizadores de voltaje.

Diodo de unión P-n vs. Diodo Zener

Resumen del diodo de unión P-n y diodo Zener

• Los diodos de la unión P-N están hechos de dos (P y N) capas semiconductoras, lo que permite que la corriente fluya en una sola dirección, lo que se usa como rectificadores.
• Los diodos zener están específicamente dopados, lo que puede transmitir la corriente en ambas direcciones. Más comúnmente utilizado como estabilizadores de voltaje.