Polarización directa versus inversa: diferencia y comparación

Puntos clave

1. La polarización directa ocurre cuando el terminal positivo de una fuente de voltaje está conectado al semiconductor tipo p. Esto reduce el potencial de barrera y permite el flujo de corriente.
2. La polarización inversa conecta el terminal positivo al semiconductor tipo n, aumentando el potencial de barrera y evitando el flujo de corriente.
3. La polarización directa enciende un diodo permitiendo que la corriente fluya, mientras que la polarización inversa lo “apaga”, bloqueando la corriente.

¿Qué es la polarización directa?

La polarización directa es un término utilizado en electrónica para describir la aplicación de un voltaje que permite que la corriente fluya a través de un diodo o una unión semiconductora. En polarización directa, el terminal positivo de una fuente de energía está conectado a la región P (región positiva) del diodo o unión, mientras que el terminal negativo está conectado a la región N (región negativa).

Cuando un diodo tiene polarización directa, permite que la corriente fluya fácilmente a través de él. Esto se debe a que el voltaje positivo aplicado a la región P repele a los portadores de carga mayoritarios (huecos) hacia la unión, mientras que el voltaje negativo aplicado a la región N repele a los portadores de carga minoritarios (electrones) lejos de la unión. Como resultado, la región de agotamiento (la región cercana a la unión sin portadores de carga) se estrecha, permitiendo el paso de la corriente.

¿Qué es la polarización inversa?

La polarización inversa es la aplicación de un voltaje que se opone al flujo normal de corriente a través de un diodo o una unión semiconductora. En polarización inversa, el terminal positivo de una fuente de energía está conectado a la región N (región negativa) del diodo o unión, mientras que el terminal negativo está conectado a la región P (región positiva).

Cuando un diodo tiene polarización inversa, inhibe el flujo de corriente a través de él. Esto se debe a que el voltaje positivo aplicado a la región N atrae a los portadores de carga mayoritarios (electrones) lejos de la unión, mientras que el voltaje negativo aplicado a la región P atrae a los portadores de carga minoritarios (huecos) hacia la unión. Como resultado, la región de agotamiento (la región cerca de la unión sin portadores de carga) se ensancha, creando una barrera que impide el flujo de corriente.

Diferencia entre polarización directa y polarización inversa

1. En la polarización directa, el diodo o unión permite que la corriente fluya fácilmente en dirección directa, desde el ánodo al cátodo. En polarización inversa, el diodo o unión inhibe el flujo de corriente y bloquea su flujo en dirección inversa.
2. En polarización directa, el terminal positivo de la fuente de energía está conectado a la región P del diodo o unión, mientras que el terminal negativo está conectado a la región N. En la polarización inversa, la polaridad se invierte, con el terminal positivo conectado a la región N y el terminal negativo conectado a la región P.
3. La polarización directa estrecha la región de agotamiento (la región cercana a la unión sin portadores de carga) en un diodo o unión, permitiendo el paso de la corriente. La polarización inversa amplía la región de agotamiento, creando una barrera que impide el flujo de corriente.
4. La polarización directa requiere un voltaje mayor que la caída de voltaje directo (alrededor de 0.6 a 0.7 voltios para un diodo de silicio) para superar la barrera y permitir el flujo de corriente. La polarización inversa requiere un voltaje mayor que el voltaje de ruptura inversa para crear un flujo de corriente inverso significativo.
5. La polarización directa permite que un diodo se comporte como un interruptor cerrado, conduciendo corriente en dirección directa. La polarización inversa hace que un diodo se comporte como un interruptor abierto, bloqueando el flujo de corriente en dirección inversa.

Comparación entre polarización directa y polarización inversa

Parámetro de comparación	Polarización directa	Polarización inversa
Flujo de corriente	Permite el flujo de corriente en dirección directa.	Bloquea el flujo de corriente en dirección inversa.
Polaridad de voltaje	Terminal positivo conectado a la región P	Terminal positivo conectado a la región N
Region de agotamiento	Estrecha la región de agotamiento, permitiendo la conducción de corriente.	Amplía la región de agotamiento, creando una barrera para el flujo de corriente.
Requisito de voltaje	Requiere un voltaje mayor que la caída de voltaje directo	Requiere un voltaje mayor que el voltaje de ruptura inverso
Comportamiento del diodo	Actúa como un interruptor cerrado, permitiendo el flujo de corriente.	Actúa como un interruptor abierto, bloqueando el flujo de corriente.

Referencias

1. https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.363935
2. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201302818

Última actualización: 26 de agosto de 2023