Os materiais semiconductores

Son materiais non conductores que poden chegar a conducir a electricidade se reciben enerxía externa.

Poden recibir esta enerxía de diferentes formas:

- en forma de radiación luminosa

- en forma de presión

- en forma de variación da temperatura

- en forma de tensión eléctrica...

Os máis utilizados na construcción de dispositivos

electrónicos son o xermanio (Ge) e o silicio (Si).

Os materiais semiconductoresPara mellorar a conductividade eléctrica, estes materiais adoitan doparse con impurezas, o que dá lugar a dous tipos de semiconductores:

- Semiconductores de tipo n

Os dopantes teñen un electrón máis que o Ge e o

Si. Movemento de electróns (carga -).

- Semiconductores de tipo p

Os dopantes teñen un electrón menos que o Ge e o

Si. Movemento de ocos (carga +).

SILICIO

TIPO N TIPO P

Os materiais semiconductores

Os materiais semiconductores¿Que sucede se xuntamos un semiconductor n cun de tipo p?

Prodúcese un tránsito de electróns do material n

ao p. Ao recombinarse cos ocos, xérase unha

barreira na zona da unión que aumenta e chega

a impedir o movemento de máis electróns dende

a zona n á p.

tipo p tipo n

-

---

-

+

+++

+ tipo p tipo n

-

---

-

+

+++

+

Os materiais semiconductores¿É posible modificar esa barreira?

Si, aplicando unha tensión nos extremos da unión:

- Zona p conectada ao polo (–) e zona n ao (+)

A barreira aumenta e a unión compórtase como un

material illante.

- Zona p conectada ao polo (+) e zona n ao (-)

A barreira diminúe e a unión compórtase como un

material conductor.

Os materiais semiconductores

tipo p tipo n

-

---

-

+

+++

+

n

-

---

-

+

+++

+p n

-

---

-

+

+++

+p

Diodo

É un elemento electrónico constituído por unha unión pn.

Esquema:

tipo p tipo n

-

---

-

+

+++

+

ánodo cátodo

barreira

Diodo

Cando é polarizado directamente, se comporta como un fío de material conductor que deixa pasar a corrente cunha resistencia moi baixa.

n

-

---

-

+

+++

+p

Diodo

Cando é polarizado inversamente, se comporta como un circuíto aberto, presentando unha resistencia moi elevada que impide o paso da corrente eléctrica.

n

-

---

-

+

+++

+p

Diodo

O diodo permitirá o paso da corrente eléctrica dependendo da súa polarización, polo que pode considerarse como un interruptor controlado por tensión:

Diodo ideal Permite o paso de corrente eléctrica nun sentido e

o impide no sentido contrario A caída de tensión é constante, non importa qué

intensidade circule. Non cumple a lei de Ohm Existen diferentes tipos de diodos

– Silicio. Vdiodo

=0,7V

– Xermanio Vdiodo

=0,3V

– LED. Vdiodo

=2V

Diodo ideal

Non circula intensidade

Si circula intensidade

Diodo ideal

4,5V

0V4,5V

4,5 menos Vdiodo

4,5V4,5V

0 máis Vdiodo

0 V

Diodo ideal

4,5V

0V4,5V

V=4,5-0,7=3,8V

Vdiodo

=0,7V

I resistencia=V resistencia

Rresistencia

I=3,8−0100

=3,8100

=0,038 A

R=100Ω

APLICAMOS A LEI DE OHM A ESTE ELEMENTO

Diodo ideal

4,5V

0V4,5V

V=3,8V

Vdiodo

=0,7V

I resistencia=V resistencia

Rresistencia

I=4,5−1,4100

=3,1100

=0,031A

R=100Ω

APLICAMOS A LEI DE OHM A ESTE ELEMENTO

V=3,1V

V=3,8V

V=4,5VV=0V

DIODO DE SILICIOV

PILA 4,5V

HAI QUE CALCULAR:I

TOTAL OU I

1

IDIODO

I2

R1=120Ω I 2=

V 2

R2

I 2=0,7100

I TOTAL= I 1=V 1

R1

I TOTAL=3,8120

I DIODO= I TOTAL− I 2

R2=100Ω

M

SÓ FUNCIONAN DOUS DIODOS. OS OUTROS DOUS ESTÁN APAGADOS.

M

NO MOTOR A CORRENTE CIRCULA DE DEREITA A ESQUERDA NOS DOUS CASOS.O MOTOR NON CAMBIA O SENTI DO XIRO.

0 1 2 3 4 5 6 7

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

SEN RECTIFICARRECTIFICADA

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

RECTIFICADA

M

DIODO REAL

RESISTENCIA DIODO IDEAL

DIODO REAL

I

V

I

V

I

V

SOLUCIÓN DE EXERCICIOS CON DIODO REAL

V PILA=V DIODOV RESISTENCIA

V PILA=V DIODOI R∗R

V PILA=V DIODOI DIODO∗R

I DIODO=V PILA−V DIODO

R

PROPIEDADES DAS RESISTENCIAS

PROPIEDADE DESTE CIRCUITO

RECOLOCO AS LETRAS

TEÑO DÚAS INCÓGNITAS

I DIODO=V PILA−V DIODO

R

TEÑO DÚAS INCÓGNITAS, IDIODO

E VDIODO

. REPRESENTO NUNHA

GRÁFICA TODAS AS POSIBLES PARELLAS (I

DIODO , V

DIODO)QUE

CUMPLEN A ECUACIÓN

IDIODO

VDIODO

V PILA

R

V PILA

PARA ESCOLLER CAL É A PARELLA CORRECTA FACEMOS A GRÁFICA SOBRE A CURVA CARACTERÍSTICA DO DIODO E ONDE SE CRUCEN SERÁ O PUNTO QUE VERIFIQUE AS DÚAS CONDICIÓNS

IDIODO

VDIODO

V PILA

R

V PILA