A temperatura afeta significativamente os diodos semicondutores. O principal impacto está nas características elétricas do diodo. À medida que a temperatura aumenta, a concentração intrínseca de portadores do material semicondutor aumenta devido à excitação térmica. No caso de um diodo semicondutor, esse efeito altera seu comportamento de diversas maneiras.
- Queda de tensão direta (Vf): Um aumento na temperatura geralmente leva a um ligeiro aumento na queda de tensão direta no diodo. Isso ocorre porque a temperatura mais alta aumenta a geração térmica de portadores de carga, afetando a tensão necessária para a condução.
- Corrente reversa (corrente de fuga): A corrente reversa, também conhecida como corrente de fuga, tende a aumentar com a temperatura. Isto é atribuído ao maior número de portadores de carga gerados termicamente, contribuindo para um maior fluxo de corrente reversa.
- Tensão de ruptura reversa (Vz): Para diodos operando no modo de polarização reversa, a tensão de ruptura pode ser afetada por mudanças de temperatura. Temperaturas mais altas podem impactar a tensão de ruptura devido a variações nas propriedades do material semicondutor.
- Mobilidade da Portadora: A temperatura influencia a mobilidade da portadora, afetando a velocidade com que as portadoras de carga se movem dentro do semicondutor. Temperaturas mais altas geralmente levam à redução da mobilidade da portadora, impactando o desempenho geral do diodo.
- Descontrole térmico: Em alguns casos, um aumento na temperatura pode contribuir para o desvio térmico, um fenômeno em que a temperatura do diodo aumenta ainda mais devido ao aumento do fluxo de corrente. Este processo de auto-reforço pode potencialmente danificar o diodo.
Compreender esses comportamentos dependentes da temperatura é crucial no projeto e no uso de diodos semicondutores em diversas aplicações. Os engenheiros frequentemente consideram coeficientes e especificações de temperatura para garantir o funcionamento adequado dos diodos em uma faixa de temperaturas operacionais.
