Junção PN (diodo de junção) (início da página)
Se um semicondutor tipo P é colocado junto a um do tipo N,
na região de contato, chamada junção, haverá a formação de
uma barreira de potencial.
Lembrar que, no estado normal, o semicondutor é
eletricamente neutro pois os átomos tanto do semicondutor
quanto da impureza têm iguais números de elétrons e
prótons.
Na junção, os elétrons portadores da parte N tendem a
ocupar buracos na parte P, deixando esta com um potencial
negativo e a parte N com um potencial positivo e, assim,
formando uma barreira potencial Vo. Assim, a polaridade da
barreira de potencial mantém os elétrons na parte N e os
buracos na parte P (Fig 8 A).
Se um potencial externo V > Vo for aplicado conforme Fig 8
B, o potencial de barreira será quebrado e a corrente elevada
pois existem muitos elétrons em N. Diz-se então que a
junção está diretamente polarizada.
No caso de inversamente polarizada, Fig 8 C, o potencial de
barreira será aumentado, impedindo ainda mais a passagem
de elétrons e a corrente será pequena.
Este conjunto, chamado diodo de junção, funciona como um
retificador. Na Fig 9 uma curva típica (não em escala) e o seu
símbolo.
Notar que, acima de um pequeno valor de polarização direta,
a corrente aumenta bastante, na realidade de forma
exponencial, dada por: I = C e-e(Vo-V)/kT. Onde C é uma
constante que depende da junção, k a constante de
Boltzmann e T a temperatura absoluta.
A polarização inversa tem limite. Acima de um determinado
valor ocorre o efeito avalanche, rompendo a barreira de
potencial e a corrente sobe quase na vertical. Este fato é
usado em reguladores de tensão (diodos zener).
A Fig 9.1 mostra a parte inicial da polarização direta de um
diodo no qual a concentração de impurezas nas partes P e N
é muito grande.
Nesta condição, a região efetiva de junção será muito estreita
e alguns elétrons podem pular a barreira de potencial,
resultando em diminuição da corrente com o aumento da
tensão em uma determinada faixa.
Isto é chamado efeito túnel e diodos assim construídos são
ditos diodos túnel.
Diodos túnel são componentes muito úteis para circuitos
osciladores simples e de alta freqüência