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controlada y mucho más brusca, mediante el efecto Zener (Fig. XXIX-61). En diodos muy fuerte-
mente dopados el campo en la unión es muy intenso y la anchura de la zona de transición muy
pequeña; los portadores de carga la atraviesan en un tiempo demasiado corto para producir por-
tadores secundarios en cantidad apreciable. Sin embargo, si la intensidad de campo alcanza valo-
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res del orden de 5 ´10 V/m, la fuerza que ejerce sobre los electrones de valencia es capaz de
arrancarlos directamente de sus enlaces, produciendo pares electrón-hueco que contribuyen a la
corriente inversa, sin necesidad de la intervención de un portador primario. El fenómeno puede
explicarse como un efecto túnel mecanocuántico a través de una barrera de potencial que tiene a
ambos lados niveles energéticos libres para los electrones.
Al igual que ocurría en la multiplicación en avalancha, el fenómeno no es necesariamente des-
tructor de la unión, sino que al volver a tensiones menores que la tensión Zener, V , el funciona-
z
Fig. XXIX-60. En el diodo LED la miento del diodo es el normal. La curva característica de estos diodos es como la de la Fig. XXIX-61.
recombinación de portadores produ- Los diodos Zener se emplean principalmente como fuente de tensión de referencia y como re-
ce emisión de luz visible. guladores de tensión en instrumentos electrónicos, fabricándose para trabajar a tensiones de hasta
200 V y capaces de disipar potencias de más de 10 W, admitiendo por tanto intensidades inversas
considerables.
DIODOS TÚNEL. El diodo túnel o diodo Esaki (por el nombre de su inventor) es básicamente un
diodo de unión pero con ambas zonas muchísimo más dopadas que en los diodos normales. El
gran porcentaje de impurezas que contiene permite disponer de grandes cantidades de portadores
mayoritarios; la barrera de potencial en ausencia de tensión externa es muy débil. En los diodos
túnel el efecto Zener se puede producir a tensiones inversas muy bajas, e incluso a cero voltios; la
unión puede soportar intensas corrientes en polarización inversa y tender al funcionamiento nor-
mal al aplicar un pequeño voltaje directo. Bastan unas décimas de voltio para eliminar el efecto
Zener y reducir la corriente; si se sigue aumentando la tensión en polarización directa la corriente
vuelve de nuevo a intensificarse (Fig. XXIX-62).
La característica que hace útiles estos diodos es la zona de la curva de pendiente negativa; en
esa zona al aumentar la tensión disminuye la intensidad, lo que se usa provechosamente en oscila-
dores y amplificadores.
PROBLEMAS:17 al 21.
XXII 34. El transistor bipolar
Fig. XXIX-61. Símbolo y curva ca- Un dispositivo semiconductor se llama bipolar si conduce mediante electrones y huecos, como
racterística de un diodo zener, V la la unión PN por ejemplo. Si la conducción es realizada por un solo tipo de portadores el dispositi-
z
tensión Zener del diodo. vo se denomina unipolar; es el caso de los transistores de efecto de campo (FET) que comentare-
mos en la cuestión XXIX-38.
El transistor bipolar está formado por dos uniones PN que interaccionan entre sí, y posee tres
terminales conectados a sus tres zonas (Fig. XXIX-63a), que se denominan EMISOR (E) y COLECTOR
(C) las extremas y BASE (B) la intermedia, estando esta última dopada con impurezas de distinto
tipo que las de emisor y colector. Según sea el tipo de impurezas se tendrá un transistor PNP o
bien NPN, cuyos símbolos en los circuitos son los de la figura XXIX-63b. MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR
La técnica de fabricación de transistores es similar a la de las uniones PN. En un substrato, tipo
N por ejemplo, se provoca la formación de una capa de óxido, se abre una ventana en esa capa y
se difunden a través de ella impurezas aceptoras para obtener una zona P a la que se conecta un
Fig. XXIX-62. Símbolo y curva ca- Fig. XXIX-63. a) Las tres zonas del Fig. XXIX-64. Estructura de un
racterística de un diodo túnel. transistor están separadas por dos transistor NPN.
uniones PN. Los terminales se conec-
tan al emisor (E), a la base (B) y al
colector (C). b) Símbolo de los tran-
sistores PNP y NPN.
