Apakah PIN Diode?

Apakah PIN Diode?

Definisi PIN Diode

PIN diode adalah jenis dioda tertentu yang memiliki lapisan semikonduktor intrinsik tanpa dopant dari silikon atau germanium antara lapisan semikonduktor p-type dan n-type yang diberi dopant tinggi. Berbeda dengan dioda standar, dioda ini termasuk lapisan tambahan ini, yang kurang baik dalam menghantar arus listrik tetapi penting untuk beberapa aplikasi elektronik. Ini seperti memiliki region p, diikuti oleh region intrinsik, dan kemudian region N, sehingga membuatnya menjadi dioda PIN dan nama tersebut berasal dari hal yang sama.

Simbol PIN Diode

Konstruksi PIN Diode

Seperti telah dijelaskan, dioda pin memiliki lapisan intrinsik tanpa dopant (dengan resistivitas tinggi) yang diletakkan di antara persimpangan PN, sekarang kita akan melihat konstruksi dioda secara detail.

Dioda PIN dibangun menggunakan struktur Mesa atau Planar. Dalam struktur Mesa, lapisan yang sudah diberi dopant ditambahkan ke substrat, memungkinkan kontrol atas tingkat dopant dan ketebalan lapisan. Struktur Planar melibatkan pertumbuhan lapisan epitaksial pada substrat, dengan region p+ dibentuk melalui implantasi ion atau difusi.

Kerja PIN Diode

Meskipun mirip dengan dioda biasa dalam operasinya, dioda PIN mencakup lapisan intrinsik tambahan yang membuatnya kurang efektif sebagai penyearah tetapi sangat baik untuk penggunaan seperti saklar dan attenuator.

Operasi PIN Diode yang terbias positif

Dalam bias positif, daerah depletasi pada persimpangan p-n dioda PIN berkurang, memungkinkan aliran arus. Pengurangan ini memungkinkan dioda bertindak sebagai resistor variabel dan mengembangkan medan listrik yang tinggi yang mempercepat pembawa muatan, meningkatkan kinerjanya dalam aplikasi frekuensi tinggi.

Operasi PIN Diode yang terbias negatif

Ketika dioda pin dalam kondisi bias negatif, lebar daerah depletasi meningkat. Pada tegangan bias negatif tertentu, seluruh lapisan intrinsik akan dikosongkan dari pembawa muatan. Tegangan ini disebut tegangan sapuan. Nilainya adalah -2v. Ini digunakan untuk tujuan peralihan sementara dalam bias negatif.

Ciri-ciri PIN Diode

Pada tingkat bias negatif yang lebih rendah, daerah depletasi menjadi sepenuhnya terdepleta. Kapasitansi dioda PIN menjadi independen dari tingkat bias setelah daerah depletasi sepenuhnya terdepleta. Hal ini karena ada sedikit muatan bersih di lapisan intrinsik. Kebocoran sinyal RF lebih rendah daripada dioda lainnya karena tingkat kapasitansi umumnya lebih rendah.

Dalam bias positif, dioda bertindak sebagai resistor daripada perangkat non-linear dan tidak menghasilkan penyearahan atau distorsi. Nilai resistansi tergantung pada tegangan bias. Dioda PIN digunakan sebagai saklar RF atau resistor variabel karena menghasilkan distorsi yang lebih sedikit daripada dioda normal.

Aplikasi PIN Diode

• Saklar RF

• Penyearah Tegangan Tinggi

• Fotodetektor