Matías, parte de nuestro staff, nos ha hecho el favor de crear este artículo ya que controla muy bien el tema.
Solución:
Si un diodo está conduciendo en una condición directa e inmediatamente cambia a una condición inversa, el diodo conducirá en una condición inversa por un corto tiempo a medida que el voltaje directo se disipa. La corriente a través del diodo será bastante grande en sentido inverso durante este pequeño tiempo de recuperación.
Después de que los portadores hayan sido lavados y el diodo actúe como un dispositivo de bloqueo normal en la condición inversa, el flujo de corriente debería caer a niveles de fuga.
Esta es solo una descripción genérica del tiempo de recuperación inversa. Puede afectar bastantes cosas, según el contexto, como se menciona en los comentarios.
Es necesario establecer una carga espacial dentro de una unión PN antes de que pueda fluir la corriente directa. (Si la primera oración te hace preguntar por qué, esa es realmente una pregunta aparte, tal vez esto pueda ayudar. Veamos la dinámica de establecer y neutralizar esa carga espacial).
Desde cero, esta carga espacial se puede establecer con bastante rapidez, porque un voltaje de polarización directa aplicado externamente puede enrutar electrones externamente. Los electrones se difunden desde el material de tipo n hacia el borde del material de tipo p, los agujeros en el material de tipo p se difunden hacia el borde del material de tipo n y, en las interfaces metálicas, se inyectan nuevos electrones en el material de tipo n. El extremo del tipo y los agujeros se generan en el extremo del tipo p para producir electrones libres que pueden fluir en el circuito externo. Todos estos flujos son flujos de mayoria portadores en sus respectivos materiales, por lo que la difusión ocurre rápidamente impulsada por gradientes de concentración mucho más grandes. Una carga espacial se desarrolla rápidamente porque la mayoría de los portadores fluyen para encender el diodo: electrones en el material de tipo n y huecos en el material de tipo p.
Sin embargo, si luego se invierte el voltaje externo para que sea una polarización inversa, la carga espacial es atraída hacia sí misma para recombinarse. Pero esta recombinación sólo ocurre a través de la difusión de minoría portadores Esta difusión de portadores minoritarios tiene gradientes de concentración mucho más pequeños y, por lo tanto, difunde órdenes de magnitud más lentamente. Un circuito externo que proporcione polarización inversa puede ayudar a acelerar esta recombinación, ya que puede permitir una neutralización más rápida del exceso de huecos que migraron de regreso al material de tipo p y la eliminación del exceso de electrones que migraron de regreso al material de tipo n. Se supone que esta recombinación de electrones huecos o neutralización de carga ocurre esencialmente instantáneamente en las interfaces semiconductor-metal, por lo que si la corriente externa puede suministrar y eliminar electrones bajo polarización inversa, lo hará mucho más rápido que la recombinación de electrones huecos “normal”. Tasa en la mayor parte del semiconductor. Es por eso que puede haber enormes corrientes inversas durante el tiempo de recuperación inversa.
Preparé una pequeña simulación del tiempo de recuperación inversa en un diodo 1N4007 frente a un 1N4148:
¡La demostración muestra que los diodos se encienden bajo una onda cuadrada y muestra que el 1N4007 tarda unos microsegundos en apagarse por completo!
(Consulte también un PDF titulado “Tiempo de recombinación en diodos semiconductores”.)
Si el diodo tiene polarización directa y desea apagarlo, lleva un tiempo extinguir los portadores libres que fluyen a través de la unión (los electrones deben regresar a la región n y los agujeros deben regresar a la región p, luego pueden recombinarse en el ánodo y el cátodo, respectivamente). Este tiempo se denomina “tiempo de recuperación inversa” y la corriente total que fluye a través del diodo es negativa, porque los portadores fluyen en direcciones opuestas con respecto a la polarización directa. La carga que fluye durante el tiempo de recuperación inversa se denomina “carga de recuperación inversa” y el diodo tiene que extinguirla (“recuperación” de la condición de polarización inversa a neutral) antes de que pueda encenderlo. Al final, el fenómeno de recuperación inversa depende del dopaje y la geometría del silicio y es un efecto parásito en los diodos, porque se pierde la energía involucrada en el proceso. texto fuerte
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