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Capítulo 14:

 Ruptura

Los diodos admiten unos valores máximos en las tensiones que se les aplican, existe un límite para la tensión máxima en inversa con que se puede polarizar un diodo sin correr el riesgo de destruirlo.

Veamos un ejemplo:

Ruptura

A la tensión en la que la IR aumenta de repente, se le llama "Tensión de Ruptura" (VRuptura). A partir de este valor IR es muy grande y el diodo se estropea. En el diodo ha ocurrido el "Efecto Avalancha" o "Ruptura por Avalancha".

Efecto Avalancha = Ruptura por Avalancha  = Multiplicación por Avalancha

Efecto Avalancha

Aumenta la tensión inversa y con ella la z.c.e..

Ruptura

Ocurre lo siguiente dentro del diodo:

Ruptura

Justo en el límite antes de llegar a Ruptura, la pila va acelerando a los electrones. Y estos electrones pueden chocar con la red cristalina, con los enlaces covalentes. Choca el electrón y rebota, pero a VRuptura la velocidad es muy grande y por ello la Ec es tan grande que al chocar cede energía al electrón ligado y lo convierte en libre. El electrón incidente sale con menos velocidad que antes del choque. O sea, de un electrón libre obtenemos dos electrones libres.

Estos 2 electrones se aceleran otra vez, pueden chocar contra otro electrón de un enlace covalente, ceden su energía... y se repite el proceso y se crea una Multiplicación por Avalancha.

Y ahora IR ha aumentado muchísimo, tenemos una corriente negativa y muy grande (-100 mA). Con esta intensidad el diodo se estropea porque no está preparado para trabajar a esa IR.

a)    Efecto Zener

Este es otro efecto que puede estropear el diodo, y es muy parecido al anterior. Se suele dar en diodos muy impurificados, diodos con muchas impurezas.

Ruptura

Al tener la z.c.e. muy pequeña y seguimos teniendo la misma tensión (0.7 V), tenemos muy juntos los átomos de impurezas teniendo así más carga en menos espacio.

En esta situación se crea un campo eléctrico muy intenso. Y el efecto es como la carga de un condensador.

Ruptura

Si se polariza en inversa se ensancha la z.c.e.

¿Qué ocurre en la z.c.e.?

Ruptura

A aumentado mucho E (Campo Eléctrico), por ejemplo para los 3 V llega a 300.000 V/cm y se da el "Efecto Zener": Ahora la F, fuerza debida al campo eléctrico, es capaz de arrancar el electrón y lo hace libre. Este campo eléctrico intenso arranca muchos electrones de esta forma dando lugar a una corriente grande que destruye el Diodo.

Veamos en que diodos se dan estos  2 efectos:

Efecto Avalancha (Ruptura por avalancha)

Diodo Rectificador     VR = - 50 V (tensiones grandes).

Diodo de Avalancha   VR = - 6 V, - 7 V, - 8 V... A veces le llama Diodo Zener aunque no sea un Zener en si.

Efecto Zener (Ruptura Zener)

Diodo Zener    VR = - 4 V, - 3 V, - 2 V... A veces puede ocurrir este efecto en otro tipo de diodos que no sean Zener, pero tienen que estar muy impurificados. Los Diodos Zener están especialmente preparados para no estropearse.

Entre - 4 V y - 6 V se pueden dar los 2 fenómenos a la vez (Avalancha y Zener).

Capítulo siguiente - Niveles y bandas de energía
Capítulo anterior - El diodo no polarizado

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