Diodo semicondutor

O funcionamento do diodo semicondutor baseia-se na criação de uma junção PN. A junção PN é formada pela junção de duas regiões de semicondutores dopados com diferentes tipos de impurezas, uma tipo P (com excesso de lacunas de elétrons) e outra tipo N (com excesso de elétrons).

Quando uma tensão é aplicada ao diodo em polarização direta (pólo positivo no terminal P e pólo negativo no terminal N), os elétrons livres da região N se movem para a região P. Essa corrente elétrica de elétrons livres faz com que a junção PN se torne condutora, permitindo a passagem da corrente pelo diodo.

Por outro lado, quando uma tensão é aplicada ao diodo em polarização reversa (pólo negativo no terminal P e pólo positivo no terminal N), os elétrons livres da região N se afastam da junção PN, formando uma zona de carga de espaço no interior da junção. Essa zona de carga de espaço atua como uma barreira para os elétrons, impedindo a passagem da corrente elétrica.

A medida que a tensão aplicada aumenta, a zona de carga de espaço se amplia, até atingir uma tensão de ruptura, na qual a barreira é derrubada e a corrente elétrica começa a fluir pelo diodo reversamente polarizado. Esse efeito é utilizado em diodos zener, que são diodos de polarização reversa projetados para operar na região de ruptura de tensão controlada.

Os diodos semicondutores são utilizados em diversas aplicações eletrônicas, desde circuitos retificadores de corrente alternada até circuitos de proteção contra sobretensão. Eles também podem ser utilizados para a produção de luz através do efeito fotoelétrico, como nos diodos emissores de luz (LEDs).

Os LEDs são diodos semicondutores que emitem luz quando uma corrente elétrica é aplicada à sua junção PN. A emissão de luz ocorre quando os elétrons livres são reombinados com lacunas de elétrons na região P, liberando energia sob a forma de fótons de luz. Os LEDs são amplamente utilizados em aplicações de iluminação, sinalização e display.

Além dos LEDs, os diodos semicondutores são utilizados em circuitos retificadores de corrente alternada, como nos retificadores de onda completa e meia onda. Esses circuitos são usados para converir a tensão alternada em tensão contínua, e são encontrados em fontes de alimentação de eletrônica em geral.

Os diodos semicondutores também são utilizados em circuitos de proteção contra sobretensão, como nos diodos Zener e varistores. Esses componentes são projetados para conduzir corrente elétrica em situações de sobretensão, protegendo os demais componentes do circuito.

O diodo semicondutor é um componente eletrônico fundamental, presente em diversas aplicações eletrônicas. Seu funcionamento baseia-se na criação de uma junção PN, e sua utilização inclui aplicações como retificação de corrente, produção de luz, proteção contra sobretensão, entre outras. Com o avanço tecnológico, novas aplicações são descobertas constantemente para esse componente essencial da eletrônica moderna.