UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 3
ruptura se ha producido por efecto túnel. Si aparece por encima de 6·EG, el fenómeno
predominante es la ruptura por avalancha. Si se encuentra entre estos dos valores, ambos
fenómenos están coexistiendo.
La tensión de ruptura por avalancha crece con la temperatura y la de ruptura Zener
disminuye con ella. En el primer caso, las vibraciones de la red cristalina frenan los electrones
arrancados y evitan la multiplicación de portadores. En cambio, en el segundo, una mayor
temperatura permite que una mayor cantidad de electrones atraviesen la barrera de potencial.
Esta disparidad del comportamiento hace muy interesantes los diodos que rompen entre 4·EG y
6·EG ya que, al coexistir los dos fenómenos, se puede anular la dependencia de la tensión de
ruptura respecto a la temperatura.
3.4.3 Comportamiento en frecuencia de una unión PN
El comportamiento en frecuencia de un diodo viene marcado por la existencia de dos
capacidades: Capacidad de unión en inversa, CJ, y capacidad de difusión, CD. La primera
determina la respuesta del diodo cuando está polarizado en inversa y la segunda cuando está en
directa.
La zona de vaciamiento de un diodo polarizado en inversa es un lugar donde hay una
separación de carga eléctrica positiva y negativa. Por tanto, el origen de la capacidad asociada es
similar a la de un condensador convencional. Sin embargo, en una unión PN las cargas están
distribuidas en todo el volumen de la zona de unión y no sólo en las superficies metálicas que
delimitan el condensador real. Por otra parte, la anchura de un condensador normal es constante,
hecho que no ocurre en una unión polarizada en inversa, en la que la zona de vaciamiento se
estrecha o ensancha en función de la tensión aplicada. Todo esto implica que la capacidad de
unión no es constante sino que depende de la tensión aplicada. En el caso de una unión abrupta,
se puede demostrar que:
C
J ,0
ε ·
· ·
S A A ε S e
= =
W 2· V − V· N + N
−1 −1
BI A D
44
(3.16)
El origen de la capacidad de difusión, CD, es distinto. Aparece cuando el diodo se
encuentra polarizado en directa y es causado por los portadores minoritarios que se han
difundido en el diodo más allá de la región de vaciamiento. El número de cargas y su
distribución espacial es función de la tensión aplicada en la unión por lo que toda variación de la
tensión conlleva una variación de la carga acumulada. Por tanto, el comportamiento de un diodo
es similar al de una capacidad cuyo valor es:
C
D
IDIF
· τ X = (3.17)
2· V
T
Siendo τX la suma de los tiempos de vida media de los portadores minoritarios e IDIF la
componente de corriente originada por difusión de portadores. En un diodo ideal, I = IDIF pero,