Un diodo regular difiere de un diodo Zener en la cantidad de dopaje. El dopaje es la adición de impurezas al silicio puro. Esto se hace para mejorar la conductividad del silicio. Debemos recordar que el silicio es un semiconductor, por lo que, en comparación con un buen conductor, tiene cargas sin fiebre.
Veamos primero el diodo regular. El dopaje en un diodo normal es moderado, lo que significa que hay una pequeña cantidad de cargos gratuitos en las regiones P y N.
Incluso antes de polarizar el diodo, las regiones P y N están en contacto. Hay abundancia de agujeros en la región P y abundancia de electrones en la región N. Estas cargas opuestas se atraen entre sí y cuando se combinan un par de ellas, ahora tenemos un agujero libre menos y un electrón libre menos. En la unión, esta recombinación agujero-electrón produce una región que no contiene portadores de carga gratuita. Esta región está agotada de cargos gratuitos, y de ahí el nombre de región de agotamiento.
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¿Por qué no todos los agujeros en la región P se recombinan con todos los electrones en la región N? Bueno, una vez que tenemos una capa delgada de la región de agotamiento, actúa como una barrera y evita que los agujeros de la región P se crucen en la región N y evita que los electrones en la región N se crucen en la región P.
En la condición de polarización inversa, así es como se ve la unión de diodos:
Hemos aplicado el terminal negativo de la batería a la región P y el positivo a la región N. Debido a esto, los agujeros y los electrones se alejan más de la región de agotamiento, y la región de agotamiento se ensancha.
Ahora recuerde, dijimos que el Zener difiere de un diodo regular en la cantidad de dopaje.
Un diodo Zener está muy dopado en comparación con un diodo normal. Esta es la razón por la cual el diodo Zener tiene un suministro mucho más grande de cargas gratuitas tanto en la región P como en la región N. Esto significa que estos cargos gratuitos están muy juntos en el diodo (porque hay muchos más para empezar).
Ahora, si lo piensa, dado que hay muchos más cargos gratuitos para comenzar, ¿la región de agotamiento original será más ancha o más estrecha?
Para llegar a la respuesta, eche un vistazo a la figura de arriba una vez más. Esta vez, intente visualizar muchos más agujeros y electrones empujándose cerca de la región de agotamiento. Espero que puedan ver que esto dará como resultado una región de agotamiento mucho más estrecha. Recuerde que una vez que los agujeros y electrones en la unión se recombinan y neutralizan entre sí, tenemos una región de agotamiento. Y, esta región de agotamiento evitará una mayor recombinación cerca de la unión.
Ahora, cuando invertimos la polarización del Zener, la región de agotamiento se ampliará un poco, pero aún no tanto como en el caso del diodo regular, simplemente porque las cargas gratuitas están mucho más densas en el Zener.
Entonces, debido al mayor dopaje en un Zener, la región de agotamiento siempre será mucho más estrecha en comparación con un diodo normal. Y, dado que la barrera de agotamiento es tan estrecha, puede superarse fácilmente, y el Zener conduce durante la ruptura de polarización inversa.
