Diodo

Dispositivo que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección.

Un diodo está formado por la unión de dos semiconductores p y n. La zona de contacto de ambos se denomina juntura o unión. Cuando se hace pasar una corriente a través de él, el conjunto se polariza, fenómeno que puede suceder de dos maneras:

  • Mediante polarización directa. La corriente circula del ánodo al cátodo y atraviesa el dispositivo con total facilidad.

  • Mediante polarización inversa. La corriente circula de cátodo a ánodo. En este caso no atraviesa al diodo, el cual se comporta como un circuito abierto.

Por tanto, en el diodo la corriente sólo puede circular en un sentido, que es, precisamente, el de su polarización directa.

Tipos de diodos

Hay muy variados tipos de diodos, aunque entre los más comunes se encuentran los siguientes:

  • Rectificadores. Son los más básicos. Al sólo polarizarse en un sentido, pueden convertir una corriente alterna en otra continua, aunque esa rectificación sólo funcione por medias ondas.

  • De tratamiento de señal. Conocidos como diodos RF o de radio frecuencia, son de aplicación en procesos de modulación y demodulación.

  • De capacidad variable. Se los conoce como diodos VARICAP. Se basan en la capacitancia que aparece en la unión PN cuando se polarizan inversamente. En esas condiciones, a ambos lados de dicha unión aparece una región sin carga, llamada región de agotamiento, cuya anchura determina el valor de esa capacitancia, de manera que ésta es inversa al ancho de aquélla. Este tipo de diodos varía su capacidad interna a medida que varía la tensión de la corriente que los polariza de forma inversa. Se emplean mucho en dispositivos de sintonía.

  • Diodos Zenner. Sirven para estabilizar tensiones. Cuando se hallan polarizados inversamente no permiten el paso de corriente, pero si ésta alcanza una determinada tensión, llamada tensión Zenner, aparece un aumento de intensidad, manteniéndose constante la tensión. Se suelen emplear en procesos de alimentación.

  • Fotodiodos. Son sensibles a las radiaciones luminosas que reciben, de manera que, al aumentar éstas, también aumenta la corriente de polarización inversa que previamente se ha creado en ellos. Una aplicación notable de estos diodos es la de funcionar como fotodetectores, convirtiendo una señal luminosa en otra eléctrica. La máxima eficiencia para luces de incandescencia se logra con diodos de silicio, y para radiaciones infrarrojas, con diodos de germanio.

  • Diodos LED. Los diodos emisores de luz se basan en la propiedad de algunas sustancias de emitir luz cuando son atravesadas por una corriente. En ellos, la emisión de fotones aparece por la combinación de un hueco y un electrón en la unión PN. El color de la luz emitida depende de la naturaleza del material que los forma (generalmente, compuestos de galio). Su encapsulado es transparente a fin de que se pueda percibir la luz que producen. Su principal aplicación es su empleo como pilotos en televisores, frigoríficos, etc. Los diodos capaces de emitir radiación infrarroja se denominan IRED.

  • Diodos PIN. Presentan entre sus capas P y N otra intermedia constituida por un semiconductor intrínseco, de donde deriva su nombre (P – Intrínseco – N). Su principal empleo es como conmutador de microondas.

  • Diodo túnel. Son diodos con un alto grado de dopaje, en los que la corriente aumenta de forma proporcional a la tensión hasta alcanzar un cierto valor (corriente de cresta). A partir de ésta, posteriores incrementos de la tensión hacen que la corriente disminuya hasta llegar a un mínimo (corriente de valle) desde el que vuelve a aumentar, pero de manera tan vertiginosa que si no se limita puede suponer la destrucción del diodo. Esta variación es lo que se conoce como efecto túnel. Tienen aplicación en circuitos oscilantes.

  • Diodos avalancha. Están poco dopados y polarizados inversamente, de manera que cuando la tensión alcanza el valor de ruptura, hay electrones que, estimulados por la temperatura, saltan a la banda de conducción, chocando con los de valencia de los átomos (electrones más superficiales) y liberándolos, lo que provoca un verdadero aluvión electrónico. Se emplean para proteger circuitos electrónicos contra sobretensiones.

  • Diodos láser. Son capaces de emitir luz láser de forma similar a los LED. En polarización directa, si electrones y huecos se hallan en la misma región, pueden recombinarse emitiendo un fotón. Éste puede proporcionar emisión estimulada, ya que, por su construcción, se evita que la radiación sea absorbida. El efecto se producirá cuando un fotón de energía apropiada se aproxime al par electrón-hueco antes de que éste absorba a aquél.