11.3 : Diodo: Polarização Reversa

Um diodo é polarizado reversamente quando o terminal positivo de uma fonte de tensão externa é conectado ao material do tipo n e o terminal negativo ao material do tipo p. Esta configuração se opõe à direção natural do fluxo de corrente através do diodo, aumentando efetivamente a largura da região de depleção e o potencial de barreira. A condição de polarização reversa produz uma corrente de fuga mínima, principalmente devido aos portadores de carga minoritários. Esse vazamento se torna significativo quando a tensão reversa ultrapassa a tensão térmica em condições ambientes padrão, levando a uma curva de resposta de corrente-tensão (I-V) achatada. Ao contrário do aumento exponencial da corrente observado na polarização direta, o aumento na polarização reversa é insignificante.

No entanto, na prática, a corrente reversa nos diodos muitas vezes excede a corrente de saturação prevista. Por exemplo, diodos projetados para pequenos sinais com correntes de saturação reversa de nível de femtoampere podem exibir correntes reversas de nível de nanoampere. Embora esta corrente reversa aumente ligeiramente com a tensão reversa, essas mudanças são muito pequenas para afetar visivelmente a curva I-V. Esta corrente reversa origina-se da geração de portadores térmicos dentro da junção, dependendo das dimensões físicas da junção do diodo.

Um aumento acentuado na corrente reversa ocorre quando a tensão reversa aplicada atinge um limite crítico conhecido como tensão de ruptura, específico para cada diodo. Este fenômeno, representado pelo joelho na curva I-V, significa um aumento substancial de corrente com aumento mínimo de tensão.

É essencial reconhecer que a ruptura do diodo não é inerentemente prejudicial, desde que a corrente permaneça dentro da sua área operacional segura, normalmente definida pela sua capacidade máxima de dissipação de energia na tabela de dados. Circuitos externos, projetados para limitar a corrente reversa a níveis seguros, são necessários para evitar danos potenciais. Os diodos Zener, projetados para funcionar dentro da região de ruptura para regulação de tensão, exemplificam diodos que operam com segurança sob essas condições.