Ano ang PIN Diode?

Ano ang PIN Diode?

Pangalanan ng PIN Diode

Ang PIN diode ay isang tiyak na uri ng diode na may hindi pinagdudugong layer ng intrinsikong semiconductor ng silicon o germanium sa pagitan ng mga matinding pinagdudugong p-type at n-type semiconductor layers. Hindi tulad ng standard na mga diode, ito ay mayroong karagdagang layer na ito, na hindi mabuti sa paghantong ng electric current pero mahalaga para sa ilang electronic applications. Ito ay parang mayroong p region, sumusunod ang intrinsic region, at pagkatapos ay ang N region, kaya ito ay nagiging isang PIN diode at kaya rin nito nakuha ang pangalan.

Simbolo ng PIN Diode

Pagtatayo ng PIN Diode

Tulad ng naipaliwanag, ang isang PIN diode ay may intrinsikong hindi pinagdudugong layer (na may mataas na resistivity) na nasa gitna ng isang PN junction, titingnan natin ng detalyado ang pagtatayo ng diode.

Ang mga PIN diode ay ginagawa gamit ang Mesa o Planar structures. Sa Mesa structure, idinadagdag ang mga pre-doped layers sa substrate, na nagbibigay ng kontrol sa level ng doping at thickness ng layer. Ang Planar structure naman ay kasama ang paglago ng isang epitaxial layer sa substrate, kung saan nabubuo ang p+ region sa pamamagitan ng ion implantation o diffusion.

Paggana ng PIN Diode

Bagama't kapareho ang operasyon ng regular na mga diode, ang mga PIN diode ay may karagdagang intrinsikong layer na gumagawa sila ng hindi mabisa bilang rectifiers ngunit sobrang magaling para sa mga gamit tulad ng switches at attenuators.

Forward biased operation ng PIN Diode

Sa forward bias, ang depletion region sa p-n junction ng PIN diode ay bumababa, na nagpapahintulot ng pagtumawid ng current. Ang pagbawas na ito ay nagpapahintulot sa diode na gumana bilang variable resistor at lumikha ng mataas na electric field na nagpapabilis ng charge carriers, na nagpapabuti sa kanyang performance sa high-frequency applications.

Reverse biased operation ng PIN Diode

Kapag nasa reverse biased condition ang PIN diode, tumataas ang lapad ng depletion region. Sa isang tiyak na reverse bias voltage, ang buong intrinsic layer ay maaaring mawala ng charge carriers. Ang voltage na ito ay tinatawag na swept in voltage. Ang halaga nito ay -2v. Ginagamit ito para sa switching purposes habang nasa reverse bias.

Katangian ng PIN Diode

Sa mas mababang level ng reverse bias, ang depletion layer ay maaaring maging fully depleted. Ang capacitance ng PIN diode ay naging independiyente sa level ng bias kapag fully depleted na ang depletion layer. Ito ay dahil may kaunti lamang net charge sa intrinsic layer. Mas mababa ang leakage ng RF signal kaysa sa ibang mga diode dahil mas mababa ang level ng capacitance.

Sa forward bias, gumagana ang diode bilang resistor kaysa sa non-linear device at walang rectification o distortion. Ang halaga ng resistance ay depende sa bias voltage. Ginagamit ang PIN diode bilang RF switch o variable resistor dahil mas kaunti ang distortion kaysa sa normal na diode.

Application ng PIN Diode

• RF switch

• High Voltage Rectifier

• Photodetector