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http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/505| DESARROLLO DE DIODOS TÚNEL | |
| JESUS ARMANDO LEON GIL | |
| JAIME ALVAREZ QUINTANA | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Los diodos tipo MIM (Metal/Dieléctrico/Metal) son dispositivos que basan su funcionamiento en el
tunelamiento de los electrones a través de barreras dieléctricas con espesor menor a los 10nm,
debido a esto no hay presencia de capacitancias parásitas. Esta peculiaridad le otorga a los diodos
MIM la capacidad de responder a altos niveles de frecuencia y además da origen a una zona de
resistencia negativa con la cual es posible amplificar la señal. Debido a estas características los
diodos MIM pueden implementarse en sistemas cosechadores de energía RF. Los sistemas
cosechadores de energía RF son capaces de capturar las ondas electromagnéticas que se
encuentra libres en el medio ambiente y convertirlas en energía eléctrica con la que se pueden
alimentar directamente dispositivos de baja potencia o puede ser empleada para recargar las
baterías de estos. La etapa más importante en este tipo de sistemas es el conversor AC-DC ya
que aquí se incrementa el voltaje de salida dependiendo del número de etapas que constituyen el
multiplicador. Aunado a esto, otra característica importante son las impedancias de entrada y de
salida del CWVM ya que estas marcan una diferencia importante en la eficiencia de todo el
sistema, puesto que un desacople de impedancias origina la pérdida de energía y por consiguiente
un desempeño deficiente.
Entonces, la eficiencia del conversor AC-DC en los CWVM queda determinada por los capacitores y diodos que constituyen dicho sistema, pues estos dispositivos a su vez definen la impedancia de entrada y de salida del CWVM. Por lo tanto, aunque existen varías aproximaciones en la literatura para reproducir los valores de la impedancia de entrada y la de salida de dichos convertidores, ninguno de ellos describe de manera precisa tales impedancias y por consiguiente es prácticamente imposible diseñar de mancera precisa un cosechador de energía RF. Por otra parte, los convertidores CW actualmente están desarrollados a partir de diodos de unión p-n o barreras Schottky y debido a sus bajos voltajes de operación y capacitancias parásitas solamente pueden utilizarse para el cosechado de energía RF en la región de medias a bajas. Sin embargo, en la región de altas frecuencias es donde la densidad de corriente es mayor siendo prácticamente imposible el funcionamiento de estos dispositivos. Una solución prometedora a este problema es el uso de diodos MIM a causa de sus altas frecuencias de operación. No obstante, ya que la naturaleza de la transferencia de carga de dicho dispositivo es por tunelamiento y la probabilidad de tunelamiento en estos es casi cero dichos dispositivos presentan conductancias eléctricas muy bajas de manera que una gran porción de la energía capturada de RF será disipada en forma de calor generando con ellos grandes deficiencias en los sistemas cosechadores de energía. Una solución a este problema es la de realizar un estudio exhaustivo de la conductancia eléctrica y analizar los factores a nivel macroscópico que permitan su control. Por lo tanto, queda clara la necesidad de la existencia de un modelo físico el cual permita realizar esta tarea. De manera que en el presente trabajo de tesis se han logrado desarrollar modelos que describan los problemas discutidos los cuales han sido corroborados de manera exitosa y además se han logrado desarrollar sistemas cosechadores de energía para la banda comercial de FM de manera exitosa. | |
| 2014-11 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| BIOLOGÍA Y QUÍMICA | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Ciencia de Materiales |
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| Tesis Jesus Armando Leon Gil.pdf | 2.44 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |