PIN диод

Дефиниция на PIN диод

А Pin диод е специален тип диод, който съдържанелегиран присъщ полупроводник между полупроводниковите p-тип полупроводникови и n-тип полупроводникови области. Той се различава от нормалния диод в смисъл, че има допълнителен слой между p и n преходите. Под вътрешен слой имаме предвид чист кристал от силиций или германий без никакво допинг в него. Този слой не провежда електрически ток добре. Слоят p-тип и n-тип е силно допиран, тъй като те се използват за омични контакти.

Това е като да имаш р област, последвана от вътрешен регион и след това N регион, като по този начин го правиш ПИН диод и следователно е получил името от същото.

Изграждане на PIN диод

Както вече беше обяснено, пинов диод има присъщ недефиниран слой (с високо съпротивление), притиснат между PN възел, сега ще разгледаме изграждане на диода подробно.
Pin диод може да бъде конструиран в две различниструктури: Mesa структура и равнинна структура. В mesa структурата, слоевете, които вече са легирани, се отглеждат върху субстрата (вътрешен слой). Количеството на допинг и дебелината на слоя може да се контролира според изискванията. В равнинна структура, епитаксиален слой се отглежда върху субстратния материал и р + областта се създава или чрез йонна имплантация или дифузия.

Работа на PIN диода

въпреки че работа на ПИН диод е подобен на обикновен диод, има някои разлики, дължащи се на допълнителния вътрешен слой. ПИН диодът е по-нисък токоизправител, но е много подходящ за превключватели, атенюатори и др.

Функциониране на PIN диода напред

Когато PIN диодът е подложен на придвижване напред,изчерпващата област при p-n прехода намалява. С намаляването на зоната на изчерпване, токът започва да тече през диода. ПИН диодът действа като променливо съпротивление, когато се управлява при отклонение напред. Развива се високо електрично поле в прехода и това ускорява транспортирането на носители на заряд от Р областта към N областта. Това помага за по-бърза работа и следователно пино диод се използва за високочестотни приложения.

Обърнете обърнатата работа на PIN диода

Когато ПИН диод е в обратен предубедениСъстоянието се увеличава. При определено напрежение на обратното отклонение, целият вътрешен слой ще бъде изметен от носителите на заряд. Това напрежение се нарича изместено напрежение. Стойността е -2v. Той се използва за превключване на цели, докато е в обратна пристрастие.

Характеристики на PIN диода

При по-ниско ниво на обратното пристрастие, изчерпванетослой се изчерпва напълно. Капацитетът на пиновия диод става независим от нивото на отклонение, след като изчерпваният слой е напълно изчерпан. Това е така, защото има много малко мрежово зареждане в вътрешния слой. Изтичането на радиочестотен сигнал е по-ниско от другите диоди, защото нивото на капацитет обикновено е по-ниско.
В пристрастия напред диодът се държи като резисторнелинейно устройство и не предизвиква коригиране или изкривяване. Стойността на съпротивлението зависи от напрежението на отклонението. Pin диод се използва като RF превключвател или променлив резистор, тъй като те произвеждат по-малко изкривявания, отколкото нормален диод.

Прилагане на PIN диод

За много приложения се използват пинови диоди. Някои от важните употреби на тези видове диоди са:

• RF превключвател: Както е обсъдено по-горе, като диод може да бъде използванRF превключвател. Поради присъщия слой между PN преходите, нивото на капацитет намалява. В резултат на това нивото на изолация се увеличава, когато диодът е обърнат. Това го прави идеален RF превключвател.
• Високоволтови изправител: Благодарение на присъщия слой, разстоянието между p-n преходите се увеличава и по този начин позволява по-високо толерантност на напрежението между кръстовищата.
• фотодетектор: Превръщането на светлината в електрически токзависи от областта на изчерпване на фотодиода. В пино диод, изчерпване област се увеличава чрез добавяне на вътрешен слой между p-n кръстовища. Благодарение на увеличаването на зоната на изчерпване, обемът на преобразуване се увеличава и ефективността на фотодиода също. следователно пинов диод се използва като фотодиоди.