Τι είναι ένα διάφορο PIN;

Τι είναι ένα διόδιο PIN;

Ορισμός διοδίου PIN

Ένα διόδιο PIN είναι ένα συγκεκριμένο τύπο διοδίου που διαθέτει μια ανεπεξέργαστη εγχάρακτη υλική στρώση σιλικίου ή γερμανίου μεταξύ των επιπλέον ενεργοποιημένων στρωμάτων p-τύπου και n-τύπου υλικών. Σε αντίθεση με τα κανονικά διοδία, περιλαμβάνει αυτή την επιπλέον στρώση, η οποία φέρει κακά ηλεκτρικό ρεύμα, αλλά είναι ζωτική για κάποιες ηλεκτρονικές εφαρμογές. Είναι σαν να έχεις μια περιοχή p, ακολουθούμενη από μια εγχάρακτη περιοχή και στη συνέχεια μια περιοχή N, έτσι ώστε να γίνεται ένα διόδιο PIN και, συνεπώς, να προέρχεται ο όρος από το ίδιο.

Σύμβολο διοδίου PIN

Κατασκευή διοδίου PIN

Όπως ήδη εξηγήθηκε, ένα διόδιο PIN έχει μια εγχάρακτη ανεπεξέργαστη στρώση (με υψηλή αντίσταση) που βρίσκεται μεταξύ μιας σύνδεσης PN, θα εξετάσουμε τώρα λεπτομερώς την κατασκευή του διοδίου.

Τα διόδια PIN κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας είτε δομές Mesa είτε Planar. Στη δομή Mesa, προεπεξεργασμένες στρώσεις προστίθενται στην υποστήριξη, επιτρέποντας τον έλεγχο του επιπέδου ενεργοποίησης και το πάχος της στρώσης. Η δομή Planar περιλαμβάνει την ανάπτυξη μιας επιταξικής στρώσης στην υποστήριξη, με την περιοχή p+ να σχηματίζεται μέσω ενσωμάτωσης ιοντών ή διάχυσης.

Λειτουργία διοδίου PIN

Παρόλο που λειτουργούν παρόμοια με τα κανονικά διοδία, τα διόδια PIN περιλαμβάνουν μια επιπλέον εγχάρακτη στρώση που τα καθιστά λιγότερο αποτελεσματικά ως ορθογωνικά, αλλά εξαιρετικά για εφαρμογές όπως τα κλείδια και τα αττενούατορα.

Λειτουργία διοδίου PIN με προσανατολισμό προς το εμπρός

Σε προσανατολισμό προς το εμπρός, η περιοχή αποξενώσεως στη σύνδεση p-n του διοδίου PIN μειώνεται, επιτρέποντας την ροή ρεύματος. Αυτή η μείωση επιτρέπει στο διόδιο να λειτουργεί ως μεταβλητή αντίσταση και να αναπτύξει ένα υψηλό ηλεκτρικό πεδίο που επιταχύνει τους φορείς φορτίου, ενισχύοντας την απόδοσή του σε εφαρμογές υψηλής συχνότητας.

Λειτουργία διοδίου PIN με προσανατολισμό προς τα πίσω

Όταν το διόδιο PIN είναι σε προσανατολισμό προς τα πίσω, το πλάτος της περιοχής αποξενώσεως αυξάνεται. Σε συγκεκριμένη τάση προσανατολισμού προς τα πίσω, ολόκληρη η εγχάρακτη στρώση θα αποξενωθεί από τους φορείς φορτίου. Αυτή η τάση ονομάζεται "swept in voltage". Η τιμή είναι -2V. Χρησιμοποιείται για σκοπούς εναλλαγής σε προσανατολισμό προς τα πίσω.

Χαρακτηριστικά διοδίου PIN

Σε χαμηλότερο επίπεδο προσανατολισμού προς τα πίσω, η περιοχή αποξενώσεως γίνεται πλήρως αποξενωμένη. Η χωρητικότητα του διοδίου PIN γίνεται ανεξάρτητη από το επίπεδο προσανατολισμού μόλις η περιοχή αποξενώσεως είναι πλήρως αποξενωμένη. Αυτό συμβαίνει επειδή υπάρχει πολύ μικρός καθαρός φορτίος στην εγχάρακτη στρώση. Η διάρρηξη του RF σήματος είναι χαμηλότερη από άλλα διόδια, επειδή το επίπεδο της χωρητικότητας είναι συνήθως χαμηλότερο.

Σε προσανατολισμό προς το εμπρός, το διόδιο συμπεριφέρεται ως αντίσταση παρά ως μη γραμμικό συστήμα και δεν παράγει ορθογωνική ρύθμιση ή διαστροφή. Το πλήθος της αντίστασης εξαρτάται από την τάση προσανατολισμού. Το διόδιο PIN χρησιμοποιείται ως RF κλείδι ή μεταβλητή αντίσταση, καθώς παράγει λιγότερες διαστροφές από ένα κανονικό διόδιο.

Εφαρμογές διοδίου PIN

• RF κλείδι

• Ορθογωνικό υψηλής τάσης

• Φωτοδέτεκτορας