Tipos de diodos

[billshcot]

ipos de Díodos​

Um díodo é um dispositivo de dois terminais, tendo dois elétrodos ativos, entre os quais se permite a transferência de corrente em apenas um sentido. Díodos são conhecidos pela sua propriedade de corrente unidirecional, em que, a corrente elétrica é deixado fluir numa direção. Basicamente, os díodos são utilizados para criar formas de onda o caso dos retificadores, pode ser usada dentro de fontes de alimentação ou dentro de detetores de rádio. Podem também ser usados em circuitos onde o efeito de circulação em apenas um sentido é necessário.

A maioria dos díodos são semicondutores de silício, no entanto, o germânio é também por vezes usado. Díodos, vamos chamar mais especializados, executam funções especificas tais como variação da capacidade em função da tensão(varicap), regulação de tensão(zener), emissão de luz (LED) para além de outros menos usados mas com funções muito especificas. Alguns dos diferentes tipos de diodos são os seguintes:

​

Diodo Varicap

Símbolo Díodo Varicap
Os díodos de junção têm uma região de depleção entre as camadas P e N.
Um diodo varicap é um diodo que tem uma capacidade variável em função da tensão aplicada. São basicamente diodos construídos especificamente para funcionarem como condensadores(capacitores) variáveis cuja capacitância varia de acordo com a tensão aplicada.

Um diodo inversamente polarizado pode funcionar como um capacitor(condensador), cuja capacitância varia de acordo com a tensão aplicada.

Fotodíodo​

Símbolo Fotodiodo
Uma junção PN pode emitir luz sob ação de uma corrente elétrica (díodo LED). E o processo inverso também é possível, ou seja, a luz pode gerar uma corrente elétrica em uma junção PN.

Seção transversal de um fotodiodo comum de silício.
É basicamente um díodo de junção com caraterísticas construtivas para direcionar a incidência de luz para a camada P. Esta, por sua vez, é bastante fina e sua espessura tem relação com o comprimento de onda da luz a detetar.

Um fotodiodo pode operar no modo fotovoltaico, isto é, sem nenhuma polarização.
Uma vez que a tensão gerada é muito baixa, é comum o uso de um amplificador operacional. Neste circuito, os pulsos de saída são invertidos em relação aos pulsos de luz na entrada.

No modo fotocondutor, o fotodiodo é polarizado por um potencial de uma fonte externa.

Os dois circuitos (sem inversão e com inversão de pulso) mostram a utilização com amplificadores operacionais.
fotodiodo deve trabalhar com polarização inversa.

Diodos schottky​

Símbolo Díodo Schottky
Nos díodos schottky utiliza-se em vez de material semicondutor tipo P um metal, não haverá lacunas que possam armadilhar eletrões vindos dos outros materiais durante a corrente direta.
Diodos de junção metálica e semicondutor não são recentes. Os primitivos rádios de galena, do início do século XX, usavam um fio metálico e um cristal de galena (sulfeto de chumbo) para formar um diodo detetor de radiofrequência.

Diodos de metal/semicondutor (diodos schottky), são obtidos pela deposição, por evaporação ou por meios químicos, de uma camada metálica sobre a superfície de um semicondutor. Normalmente há uma camada de óxido na borda para evitar efeitos indesejáveis do campo elétrico mais intenso nessa zona.

O principal destaque do diodo schottky é o menor tempo de recuperação, pois não há recombinação de cargas do diodo de junção.

Outra vantagem é a maior densidade de corrente, o que significa uma queda de tensão direta menor que a do diodo comum de junção. A contrapartida é uma corrente inversa maior, o que pode impedir o uso em alguns circuitos.

São usados principalmente em circuitos de alta frequência, de alta velocidade de comutação.

Díodos Túnel​

Símbolo Diodo Túnel
São diodos de junção PN com elevadas concentrações de impurezas (dopagem) em ambas as camadas. Nesta situação, a região de depleção é muito estreita, na faixa de "algumas dezenas de átomos" de espessura.

A proximidade das partes ativas das camadas permite o efeito túnel.
O resultado é o comportamento de resistência negativa, isto é, a corrente diminui com o aumento da tensão, em uma parte da curva de polarização direta.
A característica de resistência negativa permite a construção de osciladores simples como o circuito da figura. A elevada dopagem faz com que a maior parte dos portadores sejam buracos e eletrões, que têm ação bastante rápida. Assim, pode operar em frequências elevadas.
Os diodos túnel são pouco usados atualmente. As principais desvantagens são a baixa potência e o custo, fatores com vantagem em outras tecnologias.

Diodo Gunn​

Símbolo Díodo Gunn
O diodo GUNN é usado como oscilador local cobrindo as frequências de microondas de 1Ghz a mais de 100Ghz.
O diodo Gunn tem uma característica bastante particular: é construído apenas com semicondutor tipo N, ao contrário do par PN. Na realidade, é um oscilador de microondas.
Denominado-se Diodo Gunn em homenagem a J Gunn que, em 1963, descobriu o efeito de produção de microondas por semicondutores N.

São construídos com três camadas. A camada central tem um nível de dopagem menor. O dispositivo exibe característica de resistência negativa. O material semicondutor pode ser arsenieto de gálio (GaAs) ou nitreto de gálio (GaN), este último para frequências mais elevadas.

Diodo PIN​

Símbolo Díodo PIN
O nome é deve-se à existência de uma camada I ("intrínseca" - silício sem dopagem)
entre as camadas P e N.

Quando diretamente polarizado, buracos e elétrões são injetados na camada intrínseca I e as cargas não se anulam de imediato, ficam ativas por um determinado período. O efeito resulta numa carga média na camada que possibilita a condução. Na polarização nula ou inversa, não há carga armazenada e o diodo comporta-se como um condensador(capacitor) em paralelo com a resistência própria do conjunto.

Com tensão contínua ou de baixa frequência, o diodo PIN tem um comportamento próximo do diodo de junção PN. Em frequências mais altas, de períodos inferiores ao tempo de duração das cargas, a resistência apresenta uma variação característica com a corrente. Isso dá ao componente aplicações variadas em altas frequências (atenuadores, filtros, limitadores).