Nini ni PIN Diode?

Ni nini PIN Diode?

Maana ya PIN Diode

PIN diode ni aina maalum ya diode inayotumia kiwango cha semiconductori chenye silisi au germanium kilichokosa mali ya kutosha kati ya kiwango cha p-type na n-type semiconductors. Vinavyofanya tofauti na diodes zinazotumika sana, ni kuwa ina kiwango hiki moja zaidi ambacho hakikidhi uchumi wa umeme lakini ni muhimu kwa matumizi fulani ya mikakanyiko. Ni kama kukua kiwango cha p, tanguanaye kiwango cha intrinsic na baadaye kiwango cha N, kubwa kufanya iwe PIN diode na kutokana na jina hilo.

Alama ya PIN Diode

Umbizio wa PIN Diode

Kama tumeelezea, PIN diode una kiwango cha intrinsic chenye upimaji mkubwa (na ukosefu wa mali za semiconductori) kilicho katika majukumu ya PN, tutatafsiri umbizio wa diode hii kwa undani zaidi.

PIN diodes zinajengwa kutumia tasnia za Mesa au Planar. Katika tasnia ya Mesa, kiwango cha pre-doped zinajumlisha katika substratumu, kunawezesha kudhibiti kiwango cha doping na uzito wa kiwango. Tasnia ya Planar inahitaji kugrowa kiwango cha epitaxial juu ya substratumu, na kiwango cha p+ kinajengwa kwa ion implantation au diffusion.

Mafanikio ya PIN Diode

Ingawa yana viwango vya kazi vingineo na diodes zinazotumika sana, PIN diodes zina kiwango cha intrinsic zaidi ambacho linawafanya wawe weza zaidi kama rectifiers lakini ni nzuri sana kwa matumizi kama switches na attenuators.

Mifano ya Kazi ya PIN Diode katika bias ya mbele

Katika bias ya mbele, eneo la depletion la PIN diode la p-n junction linaloweka, kukuza mzunguko wa umeme. Ukweli huu unawezesha diode kuwa kama resistor variable na kujenga electric field kali ambayo hutatua charge carriers, kuboresha performance yake katika matumizi ya high-frequency.

Mifano ya Kazi ya PIN Diode katika bias ya nyuma

Wakati PIN diode anapokuwa katika bias ya nyuma, uzito wa eneo la depletion unabadilika. Kwenye voltage fulani ya reverse bias, kiwango cha intrinsic litakuwa limekuwa limetengenezwa. Voltage hii inatafsiriwa kama swept in voltage. Thamani hiyo ni -2v. Inatumika kwa ajili ya switching wakati katika bias ya nyuma.

Sifa za PIN Diode

Katika kiwango chache cha reverse bias, eneo la depletion linabadilika kwa kiasi fulani. Capacitance ya PIN diode huwa haihusisha na kiwango cha bias wakati eneo la depletion limekuwa limekuwa limetengenezwa. Hii ni kwa sababu hakuna charge nyingi katika kiwango cha intrinsic. Utokaji wa RF signal ni ndogo kuliko diodes nyingine kwa sababu capacitance ni chache.

Katika bias ya mbele, diode hii hutoa kama resistor zaidi ya non-linear device na hautotoka rectification au distortion. Thamani ya resistance inategemea kwa bias voltage. PIN diode hutumika kama RF switch au variable resistor kwa sababu hatutoka distortions kama diode ya kawaida.

Matumizi ya PIN Diode

• RF switch

• High Voltage Rectifier

• Photodetector