Diodos de Silicio Explicados: Clave para la Electrónica Moderna

Un diodo de silicio es un semiconductor que tiene polaridad positiva y negativa, y puede permitir que la corriente eléctrica fluya en una dirección mientras la restringe en otra. El elemento silicio, en su forma pura, actúa como un aislante eléctrico. Para permitirle conducir electricidad, cantidades minúsculas de otros elementos — en un proceso conocido como dopaje — se le añaden. Estos crean el material semiconductor cargado usado para construir diodos de silicio, que luego a menudo se utilizan en radios, computadoras, fuentes de alimentación corriente alterna-corriente continua (CA/CC), y como sensores de temperatura y radiación, entre otras aplicaciones.

Cuando se hace un diodo de silicio, tiene tanto un lado positivo como negativo, y una conexión entre los dos, conocida como la unión p-n. Los dos lados cargados de manera diferente son resultado de diferentes elementos añadidos al silicio. El lado positivo, conocido como ánodo y hecho de silicio tipo p, se dopa con boro o galio. Su estructura atómica, combinada con el silicio, crea la carga positiva. Añadir fósforo o arsénico crea el cátodo negativo, hecho de silicio tipo n, de manera similar.

El voltaje del diodo de silicio tiene un sesgo directo de 0.7 voltios. Esto significa que se necesitan 0.7 voltios para alimentar el diodo. Una vez que esta cantidad de energía pasa a través de él, conducirá corriente eléctrica a través de su unión p-n. También detendrá la mayor parte de la corriente que fluye en reversa. Cada diodo de silicio tiene un voltaje máximo que puede aplicársele en reversa antes de que se rompa. Esto tiende a ser al menos 50 voltios o más.

En cierto modo, el diodo puede pensarse como una válvula de retención eléctrica porque pasa el exceso de energía hacia adelante, pero generalmente no deja pasar una cantidad medible de vuelta en reversa. Una cantidad muy pequeña de corriente puede, de hecho, fluir en reversa a través del diodo, pero es tan minúscula que una falla de circuito por esta cantidad sería típicamente rara.

Dado que un diodo de silicio generalmente solo permite que la energía fluya en un sentido, puede usarse para proteger otros dispositivos en un circuito, como transistores, de recibir demasiada energía y quemarse. Además, diodos de silicio especialmente configurados, conocidos como diodos Zener, pueden usarse para mantener un voltaje fijo. Estos están hechos para conducir intencionalmente algo de electricidad hacia atrás cuando es necesario, para mantener una cantidad precisa de ella fluyendo.