מהו דיודה PIN?
מהו דיודה PIN?
הגדרת דיודה PIN
דיודה PIN היא סוג מיוחד של דיודה שמכילה שכבה של מוליכים למחצה אינטראסית (לא מוזנת) של סיליקון או גרמניום בין שכבות מוליכים למחצה מוזנות כבדות מסוג P ו-N. בניגוד לדיודות סטנדרטיות, היא כוללת שכבה נוספת זו, שממירה את הזרם החשמלי בצורה גרועה אך חיונית עבור יישומים אלקטרוניים מסוימים. זה כמו שיש ריבוע P, אחר כך ריבוע אינטראסי ואז ריבוע N, מה שהופך אותה לדיודה PIN וממנה נגזר השם.
סמל דיודה PIN
בנייה של דיודה PIN
כפי שנאמר כבר, דיודה PIN מכילה שכבה אינטראסית (שאינה מוזנת) בעלת עמידות גבוהה הממוקמת בין חיבור PN, נסתכל עכשיו על בניית הדיודה במפורט.
דיודות PIN בנויות באמצעות מבנים מסוג Mesa או Planar. במבנה Mesa, שכבות מוזנות מראש מוספות לסובסטרט, מאפשרות שליטה ברמת המזון והעובי של השכבה. המבנה Planar כולל צמיחת שכבה אפיטקסיאלית על הסובסטרט, עם האזור p+ מתוצר על ידי שתילת אונים או דיפוזיה.
פעולת דיודה PIN
למרות שהן דומות לדיודות רגילות בפעולה, דיודות PIN כוללות שכבה אינטראסית נוספת שמאפשרת להן להיות פחות יעילות כמדירקטורים אך מצוינות ליישומים כמו מעבריות ומכתשים.
פעולת דיודה PIN תחת כיווץ קדמי
תחת כיווץ קדמי, אזור ההפרדה בקשת PIN של הדיודה מתכווצת, מאפשרת זרימת זרם. הקטנת זו מאפשרת לדיודה לפעול כהתנגדות משתנה ולפתח שדה חשמלי גבוה שמאיץ נושאי מטען, משפר את הביצועים ביישומים בתדר גבוה.
פעולת דיודה PIN תחת כיווץ אחורי
כאשר דיודה PIN היא תחת כיווץ אחורי, רוחב אזור ההפרדה גדל. בלחץ אחורי מסוים, כל השכבה האינטראסית תימסר מנושאי מטען. המתח הזה נקרא מתח הסחיפה. הערכה היא -2V. הוא משמש למטרות מעבריות בזמן כיווץ אחורי.
מאפיינים של דיודה PIN
במפלס נמוך של כיווץ אחורי, שכבה ההפרדה נעשית לחלוטין מרוקנת. הקפיציות של דיודה PIN הופכת בלתי תלויה במפלס הכיווץ לאחר שהשכבה ההפרדה היא מלאה. זה בגלל שיש מעט מאוד מטען נטו בשכבה האינטראסית. הדליפה של אות RF היא נמוכה יותר מאשר בדיודות אחרות כי המפלס של הקפיציות הוא בדרך כלל נמוך יותר.
תחת כיווץ קדמי, הדיודה פועלת כאנגד במקום כמכשיר לא ליניארי ולא מייצרת מmdirקטציה או עיוות. ערך ההתנגדות תלוי במתח הכיווץ. דיודה PIN משמשת כמעביר RF או כאנגד משתנה כי הם מייצרים פחות עיוותים מאשר דיודה רגילה.
יישומי דיודה PIN
מעביר RF
מדירקטור מתח גבוה
מגלה אור
