03 Ago

Semiconductores

Estructura cristalina

La estructura cristalina es la forma en que los átomos se unen para formar un material. En su estado puro, cuando sus átomos están ordenados siguiendo un modelo que se repite.

Reconbinación

Proceso de mezcla del semiconductor con impurezas (cuando un electrón libre llena un hueco en un átomo).

Electrón ligado

Es aquel que está en órbita y para que se libere hay que darle la Energía de Ionización.

Hueco

Es la ausencia de un electrón en la banda de valencia.

Electrón de valencia

Electrones que se encuentran en el último nivel de energía del átomo, siendo estos los responsables de la interacción entre átomos.

Termogeneración

Fenómeno que se produce cuando un electrón deja su sitio para llenar un hueco y a la vez deja otro hueco en su posición inicial. Esto produce energía.

Portador mayoritario

A los átomos con exceso de electrones. Cristal tipo N (impurezas pentavalentes, negativo).

Portador minoritario

Déficit de electrones, mayoría de huecos. Cristal tipo P (impurezas trivalentes, positivo).

Material intrínseco

Cristal del semiconductor que es químicamente puro.

Material extrínseco

Es un material semiconductor que se ha sujetado a un proceso de dopaje de impurezas.

Potencial de contacto o barrera de potencial

Al fenómeno en que los electrones pasan el límite y pasan a la zona contraria se produce ionización. En la zona de N se pone positiva y la zona P negativa.

Zona de agotamiento o región barrera

Espacio físico, no es conductora, puesto que no posee portadores de carga libres. En ella actúa un campo eléctrico, o bien entre los extremos actúa una barrera de potencial.

Polarización de un semiconductor puro, a cero grado absoluto

El cristal tendrá tan poca energía que no hará posible la conducción eléctrica.

Polarización de un semiconductor puro, a Tº ambiente

Algunas de las fuertes uniones entre los átomos se rompen debido al calentamiento del semiconductor y como consecuencia de ello algunos de los electrones pasan a ser libres.

Enlace covalente

Electrones que se comparten entre dos átomos.

Ánodo

Tipo P (positivo).

Cátodo

Tipo N (negativo).

Polarización directa

(Conductor) Polarizar un diodo PN en directa es aplicar tensión positiva a la zona P y negativa a la zona N. Un diodo PN conduce en directa porque se inunda de cargas móviles la zona de agotamiento.

Polarización inversa

(Aislante) Es cuando la corriente en el diodo desea circular en sentido opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o se del cátodo al ánodo. En este caso la corriente no atraviesa el diodo.

Diodo Zener

Es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de rupturas. Llamados a veces diodos de avalancha o de ruptura se usa polarizado inversamente, es un estabilizador de voltaje, protector y varía su resistencia interna en función del voltaje.

Rectificación

Es el proceso mediante el cual convertimos tensión alterna a continua.

Rectificador de media onda

Es un circuito empleado para eliminar la parte negativa o positiva de una señal de corriente alterna de entrada (Vi) convirtiéndola en corriente directa de salida (Vo).

Rectificador de onda completa tipo puente

Es un circuito empleado para convertir una señal de corriente alterna de entrada (Vi) en corriente directa de salida (Vo) pulsante. A diferencia del rectificador de media onda, en este caso, la parte negativa de la señal se convierte en positiva o bien la parte positiva de la señal se convertirá en negativa, según se necesite una señal positiva o negativa de corriente continua.

Rectificador en onda completa con transformador con punto medio

Cuando hablamos de punto medio, nos referimos a que el transformador tiene tres salidas en el secundario, es decir, un secundario doble con toma central. En el circuito representado, se rectifican los semiciclos positivos de una señal alterna. El semiciclo positivo irá alternándose entre las dos salidas del transformador, sin contar con el punto medio. Cuando el semiciclo positivo se encuentre en la parte superior del transformador actuará el diodo de arriba; cuando el semiciclo positivo se encuentre en la parte de abajo del transformador actuará el diodo de abajo.

Rectificador trifásico de media onda

Onda con rizado muy pronunciado. Cada diodo aporta su semiciclo, de manera que la salida en la suma de los tres.

Rectificador trifásico de onda completa

La señal sale con menos rizado. La señal de salida es muy parecida a la señal de la corriente continua pura. El rizado viene a ser los huecos existentes entre las crestas de los semiciclos, que en el caso de este circuito son bastante pequeños.

Filtros

Son sistemas que permiten eliminar en parte las variaciones de una tensión continua pulsante.

Filtro de condensador

Es un circuito eléctrico formado por la asociación de diodo y condensador destinado a filtrar o aplanar el rizado, dando como resultado una señal eléctrica de corriente continua cuya tensión no varía prácticamente en el tiempo. El circuito es el mismo que el empleado en la rectificación añadiendo un condensador.

Acción del condensador

Durante el tiempo de ascenso del semiciclo, absorbe energía del circuito y posteriormente, cuando el semiciclo comienza su descenso, comienza a devolver la energía que acumuló.

Tensión de rizado

Es la variación de tensión en la salida del filtro. El filtro es mejor mientras esta variación sea menor.

Filtro RC

Versión mejorada del filtro de condensador.

Filtro LC

Combinación de los efectos de un condensador y una bobina. Ha de tener doble efecto en el alisamiento de la tensión. Por un lado, la capacidad suaviza la onda de tensión, y la inductancia lo hace con la de corriente.

Puentes de diodos

Rectifica la corriente, mantiene un voltaje.

Optoelectrónicos

Capaces de generar una frecuencia luminosa.

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