Diodo

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DIODO
Introdução:
Prof. Sady Antonio dos Santos Filho
DIODO
Materiais Semicondutores
Os semicondutores são uma classe especial de elementos cuja condutividade está entre a de um bom 
condutor e a de um isolante.
❑ Podem ser de dois tipos: cristal singular ou cristal composto
• Cristal singular estrutura de cristal repetitiva Ge e Si
• Cristal composto compostos por dois ou mais materiais semicondutores GaAs, GaAsP e GaN
* Os semicondutores mais frequentemente utilizados para a fabricação de componentes
 semicondutores são: Si, Ge e GaAs
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Materiais Semicondutores
Estruturas Atômicas
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Materiais Semicondutores
Estruturas dos Cristais
Cristal de Si Cristal de GaAs
Ligações Covalentes: ligações formadas 
pelo compartilhamento de elétrons de 
valência
A aplicação de energia na forma de luz, 
calor ou radiação na ligação covalente 
gera o elétron livre e a lacuna
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Materiais Semicondutores
Estruturas dos Cristais
Cristal de Si
Elétron livre : elétron que se desprendeu da ação do núcleo
Lacuna: falta do elétron na ligação covalente
Portador intrínseco: elétrons livres gerados somente devido às causas externas
Quanto maior o número de portadores livres, maior a 
condutividade ou menor a resistividade do material
O material semicondutor possui um coeficiente 
negativo de temperatura: a resistividade diminui com o 
aumento da temperatura
Quanto maior a temperatura, maior o número de 
portadores livres no material semicondutor
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Materiais Semicondutores
Mobilidade relativa é a capacidade dos 
portadores livres se movimentarem pelo 
material.
Quanto maior a mobilidade relativa do material, 
menor será o tempo de resposta do componente 
eletrônico no qual o material será utilizado, ou 
seja, mais rápido será o componente (possuirá 
uma frequência de operação maior) 
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Materiais Semicondutores
Níveis de Energia 
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Materiais Semicondutores
Níveis de Energia 
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Materiais Semicondutores
Níveis de Energia 
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Materiais Semicondutores
Materiais semicondutores extrínsecos
Material que tenha sido submetido ao processo de “dopagem” (adição de impurezas)
Material extrínseco tipo N
Material semicondutor que sofreu 
a adição de impurezas “doadoras” 
(átomos pentavalentes: fósforo, 
arsênio, antimônio)
Se torna um elétron livre 
à temperatura ambiente
O material extrínseco 
tipo N possui um 
número de elétrons 
livres maior do que um 
material intrínseco à 
mesma temperatura
Material mais 
condutor!!
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Materiais Semicondutores
Material extrínseco tipo P
Material semicondutor que sofreu 
a adição de impurezas 
“receptoras” (átomos trivalentes: 
gálio, boro,indio)
O material extrínseco 
tipo P possui um 
número de lacunas 
maior do que um 
material intrínseco à 
mesma temperatura
Material mais 
isolante!!
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Materiais Semicondutores
Portadores Majoritários e Minoritários
No material tipo N, o elétron 
livre é o portador majoritário e a 
lacuna é o portador minoritário
No material tipo P, a lacuna é o 
portador majoritário e o elétron 
livre é o portador minoritário
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JUNÇÃO PN - DIODO
símbolo
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DIODO
JUNÇÃO PN – DIODO
SEM POLARIZAÇÃO APLICADA ( VD = 0V)
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DIODO
JUNÇÃO PN – DIODO
POLARIZAÇÃO REVERSA ( VD 0V)
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DIODO
JUNÇÃO PN – DIODO
CURVA CARACTERÍSTICA DO DIODO
Eq. da corrente no diodo
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DIODO
COMPARAÇÃO DOS DIODOS COM DIVERSOS TIPOS DE 
MATERIAIS SEMICONDUTORES
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Diodo de Silício
Condições Ideais
Polarização Direta Polarização Reversa
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Níveis de Resistência do Diodo
Resistencia CC ou Estática
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Níveis de Resistência do Diodo
Resistencia CA ou Dinâmica
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Níveis de Resistência do Diodo
Resistencia CA ou Dinâmica
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Níveis de Resistência do Diodo
Resistencia CA Média 
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Variações nas Características do Diodo com a Temperatura 
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Modelos ou Circuitos Equivalentes para o Diodo
Modelos ou circuito equivalente é uma combinação de 
elementos adequadamente escolhidos para melhor representar 
as características reais de um dispositivo ou sistema em 
determinada região de operação.
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Modelos Equivalentes para o Diodo
Modelo Linear
circuito
Curva Características
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Modelos ou Circuitos Equivalentes para o Diodo
Modelo Simplificado
circuito
Curva Características
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Modelos ou Circuitos Equivalentes para o Diodo
Modelo Ideal
circuito
Curva Características
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• BOYLESTAD, Robert L.; Nashelsky, Louis. DISPOSITIVOS ELETRONICOS E TEORIA 
DE CIRCUITOS. Pearson, 11ª Ed. 2013.
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