Que é un díodo PIN?
Que é un díodo PIN?
Definición de díodo PIN
O díodo PIN é un tipo específico de díodo que presenta unha capa intrínseca de semiconductores non dopados de silicio ou germanio entre as capas de semiconductores dopados intensamente do tipo p e do tipo n. Ao contrario dos díodos estándar, inclúe esta capa adicional, que conduce mal a corrente eléctrica pero é esencial para certas aplicacións electrónicas. É como ter unha rexión p, seguida dunha rexión intrínseca e despois unha rexión N, facendo así un díodo PIN e derivando o nome do mesmo.
Símbolo do díodo PIN
Construción do díodo PIN
Como xa se explicou, un díodo PIN ten unha capa intrínseca non dopada (con alta resistividade) entresanduíche entre unha xunxión PN, agora veremos a construción do díodo en detalle.
Os díodos PIN constrúense usando estruturas Mesa ou Planar. Na estrutura Mesa, áñadense capas predopadas ao substrato, permitindo controlar o nivel de dopado e o grosor da capa. A estrutura Planar implica crecer unha capa epitaxial no substrato, coa rexión p+ formada por implantación iónica ou difusión.
Funcionamento do díodo PIN
Aínda que similar aos díodos regulares en funcionamento, os díodos PIN inclúen unha capa intrínseca extra que os fai menos eficaces como rectificadores, pero excelentes para usos como interruptores e atenuadores.
Funcionamento en polarización directa do díodo PIN
En polarización directa, a rexión de depleción na xunxión PN do díodo PIN diminúe, permitindo o flujo de corrente. Esta redución permite que o díodo actúe como un resistor variable e desenvolva un campo eléctrico alto que acelera os portadores de carga, mellorando o seu rendemento en aplicacións de alta frecuencia.
Funcionamento en polarización inversa do díodo PIN
Cando o díodo PIN está en condición de polarización inversa, o ancho da rexión de depleción aumenta. A un certo voltaxe de polarización inversa, toda a capa intrínseca será varrida de portadores de carga. Este voltaxe chámase voltaxe de varredura. O valor é -2V. Utilízase para fins de conmutación mentres está en polarización inversa.
Características do díodo PIN
A un nivel baixo de polarización inversa, a rexión de depleción queda totalmente depletada. A capacitancia do díodo PIN torna-se independente do nivel de polarización unha vez que a rexión de depleción está totalmente depletada. Isto é porque hai moi pouca carga neta na capa intrínseca. A fuga do sinal RF é menor que en outros díodos porque o nivel de capacitancia é tipicamente menor.
En polarización directa, o díodo comporta-se como un resistor máis que como un dispositivo non lineal e non produce rectificación ou distorsión. O valor da resistencia depende do voltaxe de polarización. O díodo PIN empregase como interruptor RF ou resistor variable xa que producen menos distorsións que un díodo normal.
Aplicacións do díodo PIN
Interruptor RF
Rectificador de alta tensión
Fotodetector
