Explique com suas próprias palavras as condições estabelecidas pelas situações de polarização direta e reversa em um diodo de junção p-n e como elas afetam a corrente resultante.
Explique como você se lembrará dos estados de polarização direta e reversa do diodo de junção p-n. Ou seja, como se lembrará de qual potencial (positivo ou negativo) é aplicado a um determinado terminal?

Passo 1

O enunciado pede para descrever, em palavras simples, o que acontece em um diodo de junção p\!-\!n quando ele está em polarização direta e em polarização reversa, como isso afeta a corrente elétrica e ainda apresentar um artifício para lembrar qual terminal recebe potencial positivo ou negativo. Vamos precisar dos conceitos de camada de depleção, barreira de potencial e da equação corrente-tensão do diodo.

Passo 2

Um diodo p\!-\!n é formado por um semicondutor tipo p (com excesso de lacunas) e um tipo n (com excesso de elétrons). Na junção forma-se uma região de depleção, sem portadores livres, que cria uma barreira de potencial interna. A corrente através do diodo depende da tensão aplicada V_D segundo a lei
I = I_S\bigl(e^{qV_D/(kT)} - 1\bigr),
onde I_S é a corrente de saturação reversa, q a carga do elétron, k a constante de Boltzmann e T a temperatura.

Passo 3

Em polarização direta, ligamos o terminal p ao polo positivo da fonte e o n ao polo negativo. Dessa forma, a tensão externa reduz a barreira de potencial:
- A tensão V_D>0 diminui a largura da região de depleção.
- A componente exponencial e^{qV_D/(kT)} cresce muito, levando a uma corrente I elevada do tipo corrente direta.
Logo, o diodo conduz com facilidade quando V_D ultrapassa a tensão de limiar (tipicamente \sim0,7\:\text{V} em silício).

Passo 4

Em polarização reversa, ligamos o terminal p ao polo negativo e o n ao polo positivo. Isso aumenta a barreira de potencial:
- A tensão V_D<0 alarga a região de depleção.
- O termo e^{qV_D/(kT)} fica muito pequeno, fazendo I\approx -I_S, ou seja, apenas uma corrente de fuga muito pequena (corrente de saturação reversa).
Portanto, o diodo bloqueia praticamente toda a corrente, conduzindo apenas uma fração minúscula.

Passo 5

Para lembrar qual terminal polarizar com positivo ou negativo, basta usar o ditado “Positivo no P”:
- Quando você quiser que o diodo conduza (polarização direta), coloque o Positivo no P (lado do semicondutor p).
- Quando quiser bloqueio (polarização reversa), faça o oposto, isto é, coloque o Positivo no lado n e, consequentemente, o Negativo no P.

Resposta

Polarização direta: positivo no lado p, barreira reduzida, corrente alta I\approx I_S e^{qV_D/(kT)}.
Polarização reversa: positivo no lado n, barreira aumentada, corrente mínima I\approx -I_S.
Memorização: “Positivo no P” significa condução; inverso significa bloqueio.

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