Šta je dioda PIN?

Šta je PIN dioda?

Definicija PIN diode

PIN dioda je specifičan tip diode koji sadrži neizmenjenu intrinzičnu sloj poluprovodnika silicijuma ili germanijuma između teško dotiranih p-tipa i n-tipa poluprovodničkih slojeva. U suprotnosti sa standardnim diodama, ona uključuje ovaj dodatni sloj, koji loše vodi električni tok, ali je ključan za određene elektronske primene. To je kao da imate p region, zatim intrinzični region, a zatim N region, čime se dobija PIN dioda, stoga i ime dolazi od toga.

Simbol PIN diode

Konstrukcija PIN diode

Kao što je već objašnjeno, PIN dioda ima intrinzični neizmenjen sloj (sa visokom otpornosti) smješten između PN spoja, sada ćemo detaljnije pogledati konstrukciju diode.

PIN diode se izrađuju koristeći Mesa ili Planar strukture. U Mesini strukturi, pre-dotirani slojevi se dodaju substratu, omogućavajući kontrolu nad razinom dotiranja i debljinom slojeva. Planarna struktura uključuje rast epitašnog sloja na substratu, s p+ region formiran implantacijom jonova ili difuzijom.

Funkcionalnost PIN diode

Iako su slične regularnim diodama u funkcionišu, PIN diode uključuju dodatni intrinzični sloj koji ih čini manje efikasnim kao rektifikatore, ali izvanrednim za primene poput prekidača i atenuatora.

Rad PIN diode pod napadnim strujanjem

Pod napadnim strujanjem, regija iscrpljenja na PN spoju PIN diode se smanjuje, omogućavajući protok struje. Ovo smanjenje dozvoljava diodu da djeluje kao promjenljiv otpornik i razvija visoku električnu polju koja ubrzava nosioci naboja, poboljšavajući njenu performansu u visokofrekventnim aplikacijama.

Rad PIN diode pod obrnutim strujanjem

Kada je PIN dioda u stanju obrnutog strujanja, širina regije iscrpljenja se povećava. Na određenoj obrnutoj naponskoj razlici, cijeli intrinzični sloj će biti očišćen od nosioca naboja. Taj napon se naziva naponom očišćenja. Vrijednost je -2V. Koristi se za prekidna svrha dok je dioda u obrnutom strujanju.

Karakteristike PIN diode

Na nižim razinama obrnutog strujanja, regija iscrpljenja postaje potpuno iscrpljena. Kapacitet PIN diode postaje neovisan o razini strujanja nakon što je regija iscrpljenja potpuno iscrpljena. To je zato što je u intrinzičnom sloju vrlo mali neto naboj. Propusnost RF signala je niža nego kod drugih dioda jer je razina kapaciteta obično niža.

Pod napadnim strujanjem, dioda se ponaša kao otpornik umjesto nelinearnog uređaja i ne proizvodi rektifikaciju ili distorziju. Vrijednost otpora ovisi o naponskoj razlici. PIN dioda se koristi kao RF prekidnik ili promjenljivi otpornik jer proizvodi manje distorzije nego normalna dioda.

Primjena PIN diode

• RF prekidnik

• Visokonaponski rektifikator

• Fotozračivač