O que é um diodo de junção?

Um diodo de junção é um cristal semicondutor, geralmente feito de silício, com dois terminais elétricos conectados. Um diodo de junção PN é o tipo mais comum de diodo semicondutor. As características do diodo de junção normalmente permitem conduzir corrente facilmente em uma direção, mas não na outra. Os diodos de junção podem ser usados ​​para alterar a corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC), detectar a temperatura e proteger os circuitos contra tensões danosas. Eles também podem criar e sentir a luz, formar portas lógicas e executar muitas outras funções. Diferentes tipos de diodos de junção são usados ​​em dispositivos como rádios, TVs e unidades de CD, entre muitos outros dispositivos eletrônicos.

Quando um diodo de junção é produzido, seu cristal é implantado com portadores de carga positiva do tipo p, chamados orifícios, em um lado. O outro lado é implantado com portadores de carga negativa do tipo n, que são elétrons. A região fina intermediária é conhecida como junção PN. Alguns elétrons vagam pela junção para combinar com buracos e vice-versa. Isso cria uma região estreita de carga neutra ao redor da junção, chamada camada de depleção.

Quando uma tensão de polarização direta é aplicada através do diodo de junção, normalmente força mais elétrons na região do tipo n. Também força mais furos na região do tipo p. À medida que essa tensão aumenta, a camada de depleção diminui. Isso facilita o fluxo da corrente através da junção. Quando a polarização direta excede uma certa tensão, a corrente pode fluir com bastante facilidade.

Se o oposto, uma tensão de polarização reversa, for aplicada, mais orifícios podem ser extraídos da região do tipo p e mais elétrons da região do tipo n. Os orifícios e elétrons são afastados da junção, ampliando a camada de depleção. Isso normalmente dificulta o fluxo da corrente. À medida que a tensão de polarização reversa aumenta, a corrente na junção diminui para quase zero. A corrente restante de "vazamento" geralmente é muito pequena, mas pode aumentar com a temperatura da junção do diodo.

Um diodo de junção tem muitos usos relacionados à sua capacidade de conduzir corrente em apenas uma direção. Por exemplo, ele pode converter CA em CC, também conhecido como retificação. Também pode separar o sinal de áudio do sinal de radiofrequência (RF) em um receptor de rádio. Nos circuitos de controle, os diodos de junção podem oferecer proteção contra picos de energia quando um dispositivo de alta corrente, como um motor ou bobina de relé, é ligado ou desligado. Muitos tipos de circuitos integrados empregam diodos em cada pino para evitar que tensões externas excessivas danifiquem o chip.

Os diodos de junção podem ser muito sensíveis à luz sem o plástico escuro em que normalmente estão envolvidos. Eles são comumente usados ​​como fotodiodos para detectar luz e nas células solares para converter luz em eletricidade. Um diodo emissor de luz (LED) é um diodo de junção que gera fótons. Os LEDs existem em uma variedade de cores e podem produzir luz do infravermelho ao ultravioleta próximo. Eles também são usados ​​como indicadores de status em dispositivos eletrônicos. Um diodo laser gera luz com um único comprimento de onda que geralmente é focado através de uma cavidade polida em sua embalagem. Os díodos laser são frequentemente utilizados em comunicações de alta velocidade e unidades de CD / DVD de consumo.

Outras aplicações de diodos de junção incluem portas lógicas, matrizes de teclado, sensores de temperatura e reguladores de tensão. Um diodo de junção também pode atuar como um capacitor variável de tensão controlada; um circuito de sintonia de rádio ou televisão pode variar o tamanho da camada de depleção do diodo, o que, por sua vez, altera a capacitância.