La juntura PN con tensión aplicada: Polarización directa e inversa

Existen dos maneras en las cuales se le puede dar tensión a la juntura: el terminal positivo conectado al lado p y el negativo al lado n (polarización directa) o con el terminal positivo en el lado n y el negativo del lado p (polarización inversa). Ambas situaciones se analizarán y se darán a conocer los efectos que produce cuando se le aplica a la juntura pn en equilibrio.

Si no se aplica tensión a la juntura, no hay polarización y el voltaje de la región de agotamiento (o carga espacial) evita los efectos de la difusión mediante la deriva. La corriente neta es cero debido a la cancelación mutua de las corrientes.

Polarización directa

Polarizar directamente es aplicar una tensión como se muestra en la figura siguiente.

Juntura PN con polarización directa

Puede observarse que la polarización directa provocó una disminución del ancho de la barrera de potencial de la zona de agotamiento. El lado p tiene una diferencia de potencial positiva respecto al lado n. Los electrones y huecos tienen ahora mayor facilidad para cruzar la barrera. La corriente de difusión aumenta y la de deriva disminuye, teniendo así una corriente neta en el diodo que circula desde el lado p hacia el lado n

Polarización inversa

Polarizar en inversamente es aplicar una tensión como se muestra en la figura siguiente.

Juntura PN con polarizacón inversa

Como puede observarse, la polarización inversa provoca que el lado n tenga una diferencia de potencial positiva respecto al lado p. Esta diferencia de potencial positiva provoca que la barrera de potencial de la región de agotamiento se expanda, impidiendo con mayor fuerza que los portadores mayoritarios la crucen.  Impedir que los portadores mayoritarios pasen hacia el otro lado por difusión provoca un aumento de la corriente de deriva la cual está compuesta por los portadores minoritarios. Al ser los portadores minoritarios menores en cantidad, la corriente inversa es pequeña. Esta corriente trasciende las barreras de la juntura pn, circulando desde el lado n al lado p. La concentración de portadores minoritarios se mantiene a ambos lados de la juntura gracias a la generación térmica. La corriente inversa es proporcional a la temperatura (aumentando con ella), al área de unión (aumentando con ella) y es prácticamente independiente del voltaje aplicado (para unas pocas décimas de voltios, la corriente empieza a circular pero llega hasta un valor máximo limitado por la cantidad de portadores de carga que en este caso son los minoritarios).