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ISSN2, Vol. 1, Núm 1, páginas 1-7, 2021

Revista EJE – Engineering Journal ECCI

INVESTIGACIÓN DISPOSITIVOS Y DIODOS 1° investigación corte I1 2021 - I Research devices and diodes Investigación sobre dispositivos y diodos basados en aspectos básicos de cada elemento Autores Contreras1. Lesly, Ortiz2. María, Suarez3. Luisa, y Varela4. Sofía. Autores: [email protected],, [email protected], [email protected], [email protected] 4

Estudiantes del programa de Tecnología en Mantenimiento de Equipos Biomédicos 1,2,3,4, Facultad de Ingeniería. Universidad ECCI, sede Bogotá. Ingeniero: Luis Fernando Fajardo Sierra ( [email protected])

Contreras1. L, Ortiz2. M, Suarez3.L, y Varela4. S, Dispositivos y Diodos. Investigación. Revista EJE, Vol. 1 No. 1-7, 2021

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DIODOS SCHOTTKY Estos diodos se caracterizan por su velocidad de conmutación y una baja caída de voltaje cuando están polarizados en directo (típicamente de 0.25 a 0.4 voltios). Tiene poca capacidad de conducción de corriente en directo (en sentido de la flecha). Esta característica no permite que sea utilizado como diodo rectificador. Hay procesos de rectificación (por ejemplo, fuentes de alimentación) en que la cantidad de corriente que tienen que conducir en sentido directo es bastante grande y supera la capacidad de este diodo. No acepta grandes voltajes que lo polaricen inversamente (VCRR). Construcción: Un diodo Schottky, se forma colocando una película metálica en contacto directo con un semiconductor. El metal se deposita generalmente en un tipo de material N, debido a la movilidad más grande de los portadores en este tipo de material. La parte metálica será el ánodo y el semiconductor, el cátodo.

En una deposición de aluminio Al (3 electrones en la capa de valencia), los electrones del semiconductor tipo N migran hacía el metal, creando una región de transición en la ensambladura.

Símbolo electrónico

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Ficha técnica

Diodos Túnel (1N3712 – 1n3721) Construcción: El dispositivo se construye utilizando los dos terminales: ánodo y cátodo. El semiconductor de tipo p actúa como un ánodo, y el material semiconductor de tipo n actúa como un cátodo. El arseniuro de galio, el germanio y el antimonio de galio se utilizan para fabricar el diodo de túnel.

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La relación del valor pico de la delantera de la corriente al valor de la corriente del valle es máxima en caso de germanio y menor en silicio. Por lo tanto, el silicio no se usa para fabricar el diodo de túnel. La densidad de dopaje del diodo de túnel es 1000 veces mayor que la del diodo ordinario. Símbolo electrónico

El cátodo y el ánodo son los dos terminales del material semiconductor. El material de tipo p atrae a los electrones y, por lo tanto, se llama ánodo, mientras que el material de tipo n emite los electrones y se denomina cátodo. Ficha técnica ¿Qué es? Es un dispositivo semiconductor que se compone de dos regiones cargadas opuestamente y separadas por una región neutra muy estrecha. La corriente eléctrica, o tasa de tunelaje, puede controlarse sobre un amplio intervalo variando el voltaje de polarización, lo cual cambia la energía de los electrones de tunelaje. ¿Como Funciona? Estos dispositivos presentan una característica de resistencia negativa; si se aumenta la tensión aplicada en los terminales del dispositivo, se produce una disminución de la corriente (por lo menos en una buena parte de la curva característica del diodo). Aplicación: El diodo de túnel se puede utilizar como un amplificador y como oscilador para detectar pequeñas frecuencias altas o como un interruptor. Es un componente de alta frecuencia porque proporciona respuestas muy rápidas a las entradas. No se puede utilizar como rectificador debido a que tiene una corriente de fuga muy grande cuando están polarizados en reversa. Características: • La resistencia negativa en un determinado intervalo de voltajes de polarización directa. • Cuando la resistencia es negativa, la corriente disminuye al aumentar el voltaje. • Tiene una región en su curva característica corriente-voltaje, donde la corriente disminuye con el aumento de voltaje directo, conocida como su región de resistencia negativa • El diodo puede funcionar como amplificador, como oscilador o como biestable. Contreras1. L, Ortiz2. M, Suarez3.L, y Varela4. S, Dispositivos y Diodos. Investigación. Revista EJE, Vol. 1 No. 1-7, 2021

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Es un dispositivo de baja potencia para aplicaciones que involucran microondas y que están relativamente libres de los efectos de la radiación

Curva característica del diodo túnel Cuando se aplica una pequeña tensión, el diodo túnel empieza a conducir (la corriente empieza a fluir). Si se sigue aumentando esta tensión la corriente aumentará hasta llegar un punto después del cual la corriente disminuye. La corriente continuará disminuyendo hasta llegar al punto mínimo de un "valle" y después volverá a incrementarse. esta ocasión la corriente continuará aumentando conforme aumenta la tensión. Los diodos túnel tienen la cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip e Iv muy rápidamente, cambiando de estado de conducción al de no conducción incluso más rápido que los diodos Schottky.

Imagen de la ficha técnica

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DISPOSITIVO MCT: Este dispositivo MCT (Tiristor controlado por MOS), es un dispositivo semiconductor de potencia híbrido que combina MOSFET y tiristor. Ficha técnica:

Construcción: Este al ser un dispositivo tiristor controlado por MOS cuenta con 2 dispositivos MOSFET, quienes como bien dice su nombre controlan el tiristor, siendo uno de ellos el que lo apaga y el otro lo enciende. A continuación se observará la ficha técnica del MOSFET, junto con sus dos polarizaciones:

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Para construir un dispositivo MCT, existen muchas maneras sin embargo existe una condición con respecto al tiristor, este debe estar en la polarización PNPN, quien determina las propiedades de conducción del dispositivo. Cómo es posible observar este cuenta con su parte ánodo, cátodo, tal como otro diodo, sin embargo este cuenta con una compuerta, la cual permite el paso de corriente dando una función de interruptor Volviendo al dispositivo, este como se pudo observar en su ficha técnica, cuenta con el ánodo, cátodo y gate. Entre el ánodo y el cátodo existe un diodo pnpn, debido al tiristor, en la parte entre el ánodo y el gate se encuentran una gran variedad de celdas que permiten que la corriente sea rápida y fluya, ya que hacen superficies cortas de secciones largas. Por otra parte se encuentra la región entre el cátodo y el gate, en donde se encuentran los MOSFET, los cuales cada uno cuenta con una polarización diferente, npn para cuando este necesite se apagado, mientras que el pnp será para cuando se requiera encenderlo Símbolo electrónico:

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DISPOSITIVO IGBT: Este dispositivo está diseñado para altas potencias, se compone por un transistor BJT y otro transistor de MOSFET. Este dispositivo es único ya que cuenta con una impedancia alta y así mismo manejara altas potencias a una velocidad alta. Ficha técnica:

Construcción: Este es un dispositivo semiconductor el cual está controlado como ya se dijo anteriormente por un MOSFET, la cual es una estructura sin acción regenerativa, también es controlado por el transistor bipolar BJT. Este dispositivo se construyó de una manera parecida al del MOSFET de canal n, sin embargo esta n se sustituye por un drenaje, en el caso de la imagen se ubicaría en el colector, formando como se puede observar una línea hacía el dispositivo, esté como se puede observar debe ser PNP.

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Este dispositivo al contar con una parte del transistor BJT, tiene en común con este los niveles altos o bajos de la corriente o el voltaje, también conocidos como zona de corte o zona de saturación. Sin embargo cuenta con una puerta aislada FET, proveniente del MOSFET, que permite la entrada de control, por lo tanto el BJT funciona como una clase de interruptor. Este al contar con estos dispositivos cuenta con características importante y útiles de estos dispositivos, como lo puede ser el nivel de excitabilidad y las propiedades con la corriente. permitiendo así ser uno de los dispositivos más importantes dentro de la alta potencia. Este dispositivo, cuenta con tres pines, puerta, emisor y colector o drenaje. Simbología Electrónica:

DISPOSITIVO SUS: El dispositivo SUS (Interruptor unilateral de Silicio), cuenta con 3 compuertas (ánodo, cátodo y compuerta), este dispositivo es una combinación de un tiristor con puerta anódica y un diodo zener ubicado en la región entre la compuerta y el cátodo

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Ficha técnica:

Construcción: Este dispositivo como se mencionó anteriormente está compuesto por un ánodo, cátodo y una compuerta, el paso de la corriente eléctrica pasará por un solo sentido (ánodo al cátodo), solo cuando el voltaje que se ha establecido entre uno de estos puntos es mayor a otro, ejemplo: Cuando se ha implementado 10 voltios al ánodo, mientras que al cátodo únicamente 8 voltios.

Por otra parte este presenta una estructura bastante parecida a los diodos shockley, sin embargo estos diodos no presentan una terminal extra de disparo, es decir la terminal que controla el voltaje de disparo. Por esta misma condición los dispositivos SUS, cuentan con un carácter unidimensional, por lo tanto es usado para controlar RCS y TRIACS Este dispositivo trabaja con compuerta abierta y se satura cuando el voltaje en el ánodo alcance un punto alto, generando que el diodo zener llegué a conducir

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Simbología electrónica:

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