Điôt PIN là gì?

Điôt PIN là gì?

Định nghĩa Điôt PIN

Điôt PIN là một loại điôt đặc biệt có lớp bán dẫn nội tại không được pha tạp nằm giữa lớp bán dẫn p-type và n-type được pha tạp nặng. Khác với điôt thông thường, nó bao gồm lớp bổ sung này, lớp này ít dẫn điện nhưng rất cần thiết cho một số ứng dụng điện tử. Nó giống như có vùng p, theo sau là vùng nội tại và sau đó là vùng N, do đó tạo thành điôt PIN và tên của nó cũng xuất phát từ đây.

Ký hiệu Điôt PIN

Cấu tạo Điôt PIN

Như đã giải thích, điôt PIN có một lớp bán dẫn nội tại không được pha tạp (có độ chống cao) nằm giữa một khớp PN, chúng ta sẽ xem xét chi tiết cấu tạo của điôt.

Điôt PIN được chế tạo bằng cấu trúc Mesa hoặc Planar. Trong cấu trúc Mesa, các lớp đã được pha tạp được thêm vào nền, cho phép kiểm soát mức pha tạp và độ dày của lớp. Cấu trúc Planar liên quan đến việc phát triển một lớp epitaxial trên nền, với vùng p+ được hình thành bằng cách cấy ion hoặc khuếch tán.

Hoạt động của Điôt PIN

Mặc dù hoạt động tương tự như điôt thông thường, điôt PIN bao gồm một lớp nội tại bổ sung làm cho chúng ít hiệu quả hơn như chỉnh lưu nhưng rất tốt cho các ứng dụng như công tắc và giảm âm.

Hoạt động khi điôt PIN bị phân cực thuận

Trong trường hợp phân cực thuận, vùng suy giảm ở khớp p-n của điôt PIN giảm, cho phép dòng điện chảy. Sự giảm này cho phép điôt hoạt động như một biến trở và phát triển một trường điện mạnh để tăng tốc các hạt mang điện, cải thiện hiệu suất trong các ứng dụng tần số cao.

Hoạt động khi điôt PIN bị phân cực ngược

Khi điôt PIN ở trạng thái phân cực ngược, chiều rộng của vùng suy giảm tăng lên. Tại một mức áp phân cực ngược cụ thể, toàn bộ lớp nội tại sẽ bị quét sạch các hạt mang điện. Mức áp này được gọi là áp quét. Giá trị là -2V. Nó được sử dụng cho mục đích chuyển mạch trong khi phân cực ngược.

Đặc tính của Điôt PIN

Ở mức phân cực ngược thấp, vùng suy giảm trở nên hoàn toàn suy giảm. Dung lượng của điôt PIN trở nên độc lập với mức phân cực một khi vùng suy giảm đã hoàn toàn suy giảm. Điều này là vì có rất ít điện tích ròng trong lớp nội tại. Rò rỉ tín hiệu RF thấp hơn so với các điôt khác vì mức dung lượng thường thấp hơn.

Trong trường hợp phân cực thuận, điôt hoạt động như một biến trở hơn là một thiết bị phi tuyến và không tạo ra chỉnh lưu hoặc méo. Giá trị của biến trở phụ thuộc vào áp phân cực. Điôt PIN được sử dụng như một công tắc RF hoặc biến trở biến đổi vì chúng tạo ra ít méo hơn so với điôt thông thường.

Ứng dụng của Điôt PIN

• Công tắc RF

• Chỉnh lưu Điện áp Cao

• Bộ dò ánh sáng