Diodos discretos
Los diodos semiconductores son con frecuencia de algunos de los siguientes cuatro tipos: crecimiento de la unión, aleación, difusión o crecimiento epitaxial.
Crecimiento de la unión: los diodos de este tipo se forman durante el proceso de estiramiento de cristal Czochralski. Se pueden añadir alternamente impurezas tipo p y n al material semiconductor fundido en el crisol, y da como resultado una unión p-n cuando el cristal se estira.
Después de rebanar, el dispositivo de área grande puede cortarse en grandes cantidades (a veces miles) de diodos semiconductores de área más pequeña. El área de los diodos de unión por crecimiento es lo suficientemente grande para manejar altas corriente (y por tanto tener valores nominales de potencia altos). Sin embargo, al área grande introducirá efectos capacitivos indeseables en la unión.
Aleación: el proceso de aleación dará como resultado un diodo semiconductor del tipo de unión que también tendrá un alto valor nominal de corriente y PIV grande. Sin embargo, la capacitancia de la unión es también grande, porque el área de unión también es grande.
La unión p-n se forma poniendo primero una impureza tipo p en un sustrato tipo n y calentando ambos hasta que sucede la licuefacción y los dos materiales se juntan. El resultado es una aleación que cuando se enfría produce una unión p-n en la frontera entre la aleación y el sustrato. Los papeles que desempeñan los materiales tipo n y p pueden intercambiarse.
Difusión: el proceso de difusión para formar diodos semiconductores de unión puede emplear difusión sólida o gaseosa. Este proceso requiere más tiempo que el proceso de aleación, pero es relativamente barato y puede controlarse con mucha más precisión.
La difusión es un proceso por el cual una lata concentración de partículas se «difunden» en una región que la rodea con menor concentración. La principal diferencia entre los procesos de difusión y aleación es el hecho de que no se llega a la licuefacción en el proceso de difusión. Solamente se aplica calor en el proceso de difusión para incrementar la actividad de los elementos involucrados.
El proceso de difusión sólida comienza con el «deposito» de impurezas aceptoras en un sustrato tipo n y se calientan los dos hasta que la impureza se difunde en el sustrato hasta formar la capa tipo p.
En el proceso de difusión gaseosa, un material tipo n se sumerge en una atmósfera gaseosa de impurezas aceptoras y luego se calienta. La impureza se difunde en el sustrato para formar la capa tipo p del diodo semiconductor. También pueden intercambiarse los papeles de los materiales tipo p y n. el proceso de difusión es el que se utiliza más en la actualidad para la fabricación de diodos semiconductores discretos.
Crecimiento Epitaxial: el término epitaxial se deriva de las palabras griegas epi, que significa «sobre», y taxis, que significa «arreglo». Una oblea base de material n+ se conecta a un conductor metálico. La n+ indica un nivel de dopado muy alto para una característica de resistencia reducida.
Su propósito es actuar como una extensión semiconductora del conductor y no como el material tipo n de la unión p-n. La capa tipo n se depositará sobre esta capa usando un proceso de difusión. Esta técnica de utilizar una base n+ da al fabricante ventajas definitivas de diseño. Luego se aplica el silicio tipo p usando una técnica de difusión y se agrega el conector metálico del ánodo.
Fuente: Apuntes de la materia de Electrónica básica del Instituto Tecnológico de la Paz
