PIN Diyodu Nedir?

PIN Diyot Nedir?

PIN Diyot Tanımı

PIN diyotu, yoğun doygun p-tipi yarıiletken ve n-tipi yarıiletken tabakalar arasında silikon veya germenyum intrinsik (doğal) yarıiletken tabakası bulunan özel bir tür diyottur. Standart diyotlardan farklı olarak, bu ekstra tabaka elektrik akımını kötü geçirir ancak belirli elektronik uygulamalar için hayati önem taşır. Bu, p bölgesinden sonra intrinsik bir bölge ve ardından N bölgesi gelmesi anlamına gelir, böylece PIN diyot adını alır.

PIN Diyot Sembolü

PIN Diyot Yapısı

Daha önce açıklanan gibi, PIN diyotunda yüksek dirençli intrinsik (doğal) bir tabaka PN bağının arasına sıkıştırılmıştır. Şimdi diyotun yapısına daha detaylı bakacağız.

PIN diyotları Mesa veya Planar yapılar kullanılarak inşa edilir. Mesa yapıda, önceden doygunlaştırılmış tabakalar substrata eklenerek doyum seviyesi ve tabaka kalınlığı kontrol edilir. Planar yapıda ise epitaksyal bir tabaka substrat üzerinde yetiştirilir ve p+ bölgesi iyon implantasyonu veya difüzyon ile oluşturulur.

PIN Diyotun Çalışması

PIN diyotları, operasyon açısından normal diyotlara benzer olsa da, onları daha az etkili dikdörtgenler haline getiren ama anahtarlama ve zayıflatıcılar gibi uygulamalar için mükemmel yapan ek bir intrinsik tabakaya sahiptir.

PIN Diyotun İleri Yöne Doğru Açılış İşlemi

İleri açılışta, PIN diyotunun p-n bağındaki tükenmiş bölge azalır, bu da akımın akmasını sağlar. Bu azalma, diyodun değişken bir direnç olarak hareket etmesine ve yük taşıyıcıları hızlandıran yüksek bir elektrik alan oluşturmasına olanak tanır, bu da yüksek frekansta performansını artırır.

PIN Diyotun Ters Yöne Doğru Açılış İşlemi

PIN diyot ters açılış durumdayken, tükenmiş bölgenin genişliği artar. Belirli bir ters açılış geriliminde, tüm intrinsik tabakanın yük taşıyıcılarından arındırılması gerçekleşir. Bu gerilime süpürülmüş gerilim denir. Değer -2v'dir. Ters açılış sırasında anahtarlamada kullanılır.

PIN Diyotun Özellikleri

Düşük düzeyde ters açılışta, tükenmiş tabaka tamamen tükenmiş hale gelir. Tükenmiş tabaka tamamen tükenmiş olduğunda, PIN diyotun kapasitansı açılış seviyesinden bağımsız hale gelir. Bu, intrinsik tabakadaki net yükün çok düşük olması nedeniyledir. RF sinyalinin sızıntısı diğer diyotlardan daha düşük olur çünkü kapasitans seviyesi genellikle daha düşüktür.

İleri açılışta, diyot doğrusal olmayan bir cihazdan ziyade bir direnç olarak davranır ve dikdörtgenleştirme veya distorsiyon üretmez. Direnç değeri açılış gerilimine bağlıdır. Pin diyot, RF anahtarı veya değişken direnç olarak kullanılır çünkü normal bir diyottan daha az distorsiyon üretir.

PIN Diyotun Uygulamaları

• RF anahtarı

• Yüksek Gerilim Dikdörtgenleyici

• Fotodetektör