पिन डायोड क्या है?

पिन डायोड क्या है?

पिन डायोड परिभाषा

पिन डायोड एक विशिष्ट प्रकार का डायोड है जिसमें उच्च रूप से डोपित p-टाइप अर्धचालक और n-टाइप अर्धचालक परतों के बीच एक गैर-डोपित आंतरिक अर्धचालक परत (सिलिकॉन या जर्मेनियम) होती है। मानक डायोडों के विपरीत, इसमें यह अतिरिक्त परत शामिल होती है, जो विद्युत धारा का खराब चालक होती है लेकिन कुछ इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक है। यह ऐसा है जैसे कि p क्षेत्र, फिर आंतरिक क्षेत्र और फिर N क्षेत्र, इस प्रकार इसे पिन डायोड बनाता है और इसी से नाम आता है।

पिन डायोड का प्रतीक

पिन डायोड का निर्माण

जैसा कि पहले ही समझाया गया है, पिन डायोड में एक आंतरिक गैर-डोपित परत (उच्च प्रतिरोधकता वाली) PN जंक्शन के बीच रहती है, अब हम डायोड के निर्माण को विस्तार से देखेंगे।

पिन डायोड का निर्माण मेसा या प्लेनर संरचनाओं का उपयोग करके किया जाता है। मेसा संरचना में, पूर्व-डोपित परतें सबस्ट्रेट में जोड़ी जाती हैं, जिससे डोपिंग स्तर और परत की मोटाई पर नियंत्रण किया जा सकता है। प्लेनर संरचना में सबस्ट्रेट पर एपिटेक्सियल परत का विकास होता है, जिसमें p+ क्षेत्र आयन प्रवेश या विसरण द्वारा बनाया जाता है।

पिन डायोड का कार्य

हालांकि नियमित डायोडों के संचालन में समान, पिन डायोड में एक अतिरिक्त आंतरिक परत शामिल होती है जो उन्हें रेक्टिफायर के रूप में कम प्रभावी बनाती है लेकिन स्विच और एटेन्युएटर जैसे उपयोगों के लिए अत्यंत उपयुक्त बनाती है।

पिन डायोड का फोरवर्ड बायस संचालन

फोरवर्ड बायस में, पिन डायोड के p-n जंक्शन के डीप्लीशन क्षेत्र में कमी होती है, जिससे धारा प्रवाह होती है। इस कमी के कारण डायोड एक चर रेजिस्टर के रूप में कार्य करता है और एक उच्च विद्युत क्षेत्र विकसित करता है जो आवेश वाहकों को त्वरित करता है, जिससे उच्च आवृत्ति अनुप्रयोगों में इसकी प्रदर्शन बढ़ जाती है।

पिन डायोड का रिवर्स बायस संचालन

जब पिन डायोड रिवर्स बायस की स्थिति में होता है, तो डीप्लीशन क्षेत्र की चौड़ाई बढ़ जाती है। एक निश्चित रिवर्स बायस वोल्टेज पर, पूरी आंतरिक परत आवेश वाहकों से स्वप्त हो जाती है। इस वोल्टेज को स्वप्त वोल्टेज कहा जाता है। इसका मान -2v है। यह रिवर्स बायस में स्विचिंग के लिए उपयोग किया जाता है।

पिन डायोड की विशेषताएं

कम स्तर के रिवर्स बायस पर, डीप्लीशन परत पूरी तरह से डीप्लीश्ड हो जाती है। जब डीप्लीशन परत पूरी तरह से डीप्लीश्ड हो जाती है, तो पिन डायोड की क्षमता बायस के स्तर से स्वतंत्र हो जाती है। यह इसलिए है क्योंकि आंतरिक परत में बहुत कम शुद्ध आवेश होता है। अन्य डायोडों की तुलना में RF सिग्नल का रिसाव कम होता है क्योंकि क्षमता का स्तर आमतौर पर कम होता है।

फोरवर्ड बायस में, डायोड एक गैर-रैखिक उपकरण की तुलना में एक रेजिस्टर की तरह व्यवहार करता है और कोई रेक्टिफिकेशन या विकृति नहीं उत्पन्न करता है। रेजिस्टेंस का मान बायस वोल्टेज पर निर्भर करता है। पिन डायोड का उपयोग RF स्विच या चर रेजिस्टर के रूप में किया जाता है क्योंकि वे सामान्य डायोड की तुलना में कम विकृतियाँ उत्पन्न करते हैं।

पिन डायोड का अनुप्रयोग

• RF स्विच

• उच्च वोल्टेज रेक्टिफायर

• फोटोडिटेक्टर