Tecnologia 3g

Dispositivos semicondutores: diodos.
Diodo de junção PN.
Os diodos são dispositivos semicondutores confeccionados na maioria das vezes por uma junção PN. A Fig. 1 mostra o esquema de uma junção de dois materiais semicondutores, um do tipo P e o outro do tipo N. O semicondutor tipo P é o anodo e o semicondutor tipo N é o catodo. O funcionamento do diodo ocorre na região entre o anodo e o catodo, chamada de junção.

Junção PN

i
-

+
P

Anodo

N

D

-

+

Catodo

Anodo

Catodo

Fig. 1 Diodo de junção PN e símbolo elétrico.
A Fig.2a mostra os portadores majoritários em cada material semicondutor: lacunas no tipo P e elétrons livres no tipo N. A estrutura do diodo é contínua de um lado a outro da junção.Devido à continuidade da estrutura cristalina do diodo, os portadores podem se mover através da junção. Após a formação do diodo, alguns elétrons podem migrar para o anodo nas proximidades da junção. Ao encontrar as lacunas, ocorre a recombinação do par elétron-lacuna e, consequentemente, o aniquilamento dos portadores de carga majoritários na junção. A região formada pela neutralização das cargas é denominada região de depleção por não haver portadores de carga (Fig. 2b). A região de depleção não irá crescer muito além da junção por causa do campo elétrico formado. Na verdade, a região de depleção funcionará como um capacitor e o campo elétrico gerado impedirá a migração de novos elétrons livres difundidos do semicondutor tipo N para se recombinar com as lacunas do lado P.

Junção
P
+
+

+
+

+

+
+

Junção

N

+

+

--

+

Lacunas

-

P

-

-

-

-

-

+
+

N

+
+
+

+

+
+

+
+

-

-

-

-

Região de depleção

Elétrons livres

(a)

-

-

(b)

Fig. 2 (a) Portadores de carga majoritários em cada lado da junção, (b) difusão de elétrons recombinando-se com as lacunas do anodo, formando a região de depleção.
Assim, quando um diodo é fabricado,