UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 3
siendo IS,0 e IS,F las corrientes de saturación inversa antes y después de la irradiación.
Debido a que IS,F > IS,0 por el crecimiento de τ, es necesario que VF < V0 para que se siga
manteniendo la igualdad. Este razonamiento es aplicable a todo diodo excepto a los cortos. Sin
embargo, en estos diodos coexisten la corriente de difusión y la de generación-recombinación
por lo que incluso en ellos se debe esperar el resultado deducido anteriormente.
Por otra parte, se puede comprobar que el crecimiento de la corriente de generaciónrecombinación
es superior al de la corriente de difusión. Por ejemplo, si τ = 10 -7 s, el diodo es
largo y Φ = 10 14 n·cm -2 y se combinan (3.6) y (3.8) con la ley de Messenger-Spratt (2.3), se
descubre que la constante IS,0 es alrededor de 9 veces superior a la inicial pero la corriente de
recombinación, IR-G,0 es 77 veces la inicial. En definitiva, en una unión PN se produce un
incremento de las corrientes de recombinación frente a las de difusión al sufrir daño por
desplazamiento.
Apliquemos este hecho a un caso en particular. Imaginemos un diodo que tiene como
valores de IS,0 = 8.55·10 -15 A e IRG,0 = 9.69·10 -11 A . En este caso, la corriente que atraviesa el
diodo es 100 µA a 0.6 V, atribuyendo el 90 % de esta cantidad a mecanismos de difusión y el
10% restante al proceso de generación-recombinación. El diodo es irradiado y sufre los
incrementos calculados en el párrafo anterior. Ahora, la corriente y sus proporciones han
cambiado: La corriente total es 157.52 µA, mayor que la inicial y sólo un 51.4 % fluye por
difusión en tanto que el 48.6 % restante lo hace por el otro mecanismo.
Esto nos hace ver que el diodo se va alejando poco a poco de la idealidad. Por esta causa,
se debe esperar un incremento del coeficiente de idealidad m a causa de la importancia creciente
de las corrientes de generación-recombinación.
Los demás parámetros importantes de una unión PN no dependen del tiempo de vida media
de los portadores minoritarios. Las variaciones que se produzcan en ellos estarán relacionados
con otros fenómenos asociados al daño por desplazamiento. El parámetro cuyo estudio es más
sencillo es la resistencia parásita en serie, que está relacionada con el incremento de la
resistividad del semiconductor fuera de la zona de vaciamiento. Dado que la resistividad de todo
semiconductor se incrementa, se deduce de forma inmediata que las resistencias parásitas de
una unión PN van a crecer con la radiación.
Otro parámetro importante que no depende del tiempo de vida media de los portadores
minoritarios es la tensión de ruptura, tanto por avalancha como por efecto túnel. En el caso de
ruptura por avalancha, el estudio matemático es sencillo recurriendo a (3.13) y a alguna ecuación
que relacione el dopado efectivo del semiconductor con el daño por desplazamiento (2.7-2.8,
2.13-2.14).
Imaginemos una unión PN cuya tensión de ruptura esté marcada por el dopado en la zona
n, ND, que es menor que el de la zona p. El dopado se va a reducir a causa de la radiación de
acuerdo con (2.7). Por tanto, la tensión de ruptura es ahora:
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