Какво е PIN диод?

Какво е диод PIN?

Определение на диод PIN

Диод PIN е специфичен вид диод, който има необогатен интрасемипроводников слой от силиций или германий между тежко обогатените p-типа и n-типа семипроводникови слоеве. В отличие от стандартните диоди, той включва този допълнителен слой, който лошо провежда електрически ток, но е необходим за определени електронни приложения. Това е като да имаме p-регион, следван от интрасемипроводников регион и после N-регион, което прави диода PIN и оттук произлиза името му.

Символ на диод PIN

Конструкция на диод PIN

Както вече беше обяснено, диод PIN има интрасемипроводников необогатен слой (с висока резистивност), поставен между PN-връзка. Сега ще разгледаме подробно конструкцията на диода.

Диодите PIN се конструират използвайки Mesa или Planar структури. В Mesa структурата, предварително обогатени слоеве се добавят към субстрата, позволявайки контрол над нивото на обогатяване и дебелината на слоя. Planar структурата включва растеж на епитаксиален слой върху субстрата, с p+ региона, формиран чрез ионна имплантация или дифузия.

Функциониране на диод PIN

Въпреки, че функционира подобно на обикновените диоди, диодите PIN включват допълнителен интрасемипроводников слой, който ги прави по-малко ефективни като ректификатори, но отлично подходящи за приложения като ключове и аттенюатори.

Функциониране на диод PIN при положително напрежение

При положително напрежение, зона на дефицит на диод PIN намалява, позволявайки протичане на ток. Това намаление позволява на диода да действа като променлив резистор и да развива високо електрическо поле, което ускорява зарядните носители, подобрявайки неговото изпълнение в приложения с висока честота.

Функциониране на диод PIN при обратно напрежение

Когато диод PIN е в условия на обратно напрежение, ширината на зоната на дефицит се увеличава. При определено обратно напрежение, целият интрасемипроводников слой ще бъде изчистен от зарядни носители. Това напрежение се нарича swept in voltage. Стойността му е -2v. Използва се за целите на комутиране в условия на обратно напрежение.

Характеристики на диод PIN

При по-ниско обратно напрежение, зоната на дефицит става напълно изчерпана. Емпиричността на диод PIN става независима от нивото на напрежение, след като зоната на дефицит е напълно изчерпана. Това е поради факта, че в интрасемипроводниковия слой има много малко нетна заряд. Утечката на RF сигнал е по-ниска от други диоди, защото нивото на емпиричността обикновено е по-ниско.

При положително напрежение, диодът се държи като резистор, а не като нелинейно устройство и не произвежда ректификация или искажение. Стойността на резистансата зависи от напрежението. Диодът PIN се използва като RF ключ или променлив резистор, тъй като произвежда по-малко искажения от обикновен диод.

Приложение на диод PIN

• RF ключ

• Ректификатор с високо напрежение

• Фотодетектор