Técnicas de fabricación de un diodo de unión PN
1. Diodo de unión desarrollada: se forman diodos de este tipo durante el proceso de extracción de cristales . Las impurezas de tipo P y N se pueden agregar alternativamente al material semiconductor fundido en el crisol, lo que da como resultado una unión PN, como se muestra cuando se extrae el cristal. Después de cortar, el dispositivo de área más grande se puede cortar en una gran cantidad (digamos en miles) de diodos semiconductores de área más pequeña. Aunque tales diodos, debido al área más grande, son capaces de manejar grandes corrientes, pero un área más grande también introduce más efectos capacitivos, que no son deseables. Dichos diodos se usan para bajas frecuencias.
2. Tipo de aleación o diodo de unión fundida: dicho diodo se forma colocando primero una impureza de tipo P (una pequeña bolita de aluminio o alguna otra impureza de tipo P) en la superficie de un cristal de tipo N y calentando los dos hasta La licuefacción ocurre donde los dos materiales se encuentran. Una aleación dará como resultado que al enfriar dará una unión PN en el límite del sustrato de la aleación. De manera similar, se puede colocar una impureza de tipo N en la superficie de un cristal de tipo P y los dos se calientan hasta que se produce la licuefacción. Los diodos de aleación tienen una clasificación de corriente alta y una clasificación de PIV (voltaje inverso máximo). La capacitancia de unión también es grande, debido a la gran área de unión.
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3. Diodo de unión difusa: La difusión es un proceso por el cual una gran concentración de partículas se difunde en una región circundante de menor concentración. La principal diferencia entre el proceso de difusión y el de aleación es el hecho de que no se alcanza la licuefacción en el proceso de difusión. En el proceso de difusión, el calor se aplica solo para aumentar la actividad de los elementos involucrados. Para la formación de tales diodos, puede emplearse un proceso de difusión sólido o gaseoso. El proceso de difusión sólida comienza con la formación de la capa de una impureza aceptora en un sustrato de tipo N y el calentamiento de los dos hasta que la impureza se difunde en el sustrato para formar la capa de tipo P, como se ilustra en la figura. Una unión PN grande se divide en partes por proceso de corte. Los contactos metálicos están hechos para conectar cables de ánodo y cátodo.
En el proceso de difusión gaseosa en lugar de la formación de capas de una impureza aceptora, se coloca un sustrato de tipo N en una atmósfera gaseosa de impurezas aceptoras y luego se calienta. La impureza se difunde en el sustrato para formar una capa de tipo P sobre el sustrato de tipo N. Sin embargo, el proceso de difusión requiere más tiempo que el proceso de aleación, pero es relativamente económico y puede controlarse con mucha precisión. La técnica de difusión conduce a la fabricación simultánea de muchos cientos de diodos en un pequeño disco de material semiconductor y se usa más comúnmente en la fabricación de diodos semiconductores. Esta técnica también se utiliza en la producción de transistores y circuitos integrados (circuitos integrados).
4. Crecimiento epitaxial o diodo difuso plano. El término “epitaxial” se deriva de los términos latinos epi que significa ‘sobre’ y taxis que significa “construir un diodo epitaxialmente cultivado, una capa muy delgada (monocristalina) de material semiconductor de alta impureza (silicio o germanio) se cultiva en un fuerte dopado sustrato (base) del mismo material. Esta estructura completa forma la región N en la que se difunde la región P. La capa de SiO2 se cultiva térmicamente en la superficie superior, se fotograba y luego se hace contacto de aluminio con la región P-. Una capa metálica en la parte inferior del sustrato forma el cátodo al que se une el plomo. Este proceso generalmente se emplea en la fabricación de chips IC.
5. Diodo de contacto puntual. Consiste en una oblea de germanio o silicio tipo N de aproximadamente 12,5 mm cuadrados por 0,5 mm de espesor, una de las cuales está soldada a una base metálica mediante calentamiento por radiofrecuencia y la otra cara tiene un resorte de bronce fosforoso o tungsteno presionado contra ella. Una capa de barrera se forma alrededor del punto de contacto mediante un proceso de formación de corriente pulsante. Esto hace que se forme una región P alrededor del cable y dado que el germanio puro es de tipo N, se forma una unión PN muy pequeña en forma de hemisferio alrededor del contacto puntual. El proceso de formación no se puede controlar con precisión. Debido a la pequeña área de la unión, el diodo de contacto de punto puede usarse para rectificar solo corrientes muy pequeñas (del orden de m A). Por otro lado, la capacitancia de derivación de los diodos de contacto puntuales es muy valiosa en equipos que funcionan a frecuencias súper altas (hasta 25,000 MHz).
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