PIN-dioden är en ändring av PN-korsningen för vissa applikationer. Efter PN-korsningsdioden utvecklades under 1940-talet utövades dioden först som en högeffektslikriktare, lågfrekvent under år 1952. Förekomsten av ett inneboende lager kan avsevärt öka nedbrytningsspänningen för tillämpning av högspänning. Detta inneboende skikt erbjuder också spännande egenskaper när enheten arbetar vid höga frekvenser inom området radiovåg och mikrovågsugn. En PIN-diod är en typ av diod med en odopad, bred inneboende halvledarregion mellan en halvledarregion av P-typ och N-typ. Dessa regioner är normalt starkt dopade eftersom de används för ohmiska kontakter. Den bredare inneboende regionen är likgiltighet med en vanlig p – n-diod. Denna region gör dioden till en sämre likriktare men den gör den lämplig för snabba omkopplare, dämpare, fotodetektorer och högspänningselektronikapplikationer.

Beskrivning av PIN-diodchip

Vad är en PIN-diod?

PIN-dioden är en typ av fotodetektor som används för att konvertera optisk signal till en elektrisk signal. PIN-dioden består av tre regioner, nämligen P-region, I-region och N-region. Vanligtvis är både P- och N-regionerna starkt dopade på grund av att de används för ohmiska kontakter. Den inneboende regionen i dioden står i kontrast till en PN-korsningsdiod. Denna region gör PIN-dioden till en lägre likriktare, men den gör den lämplig för snabba omkopplare, dämpare, fotodetektorer och tillämpningar av högspänningselektronik .

“binär till 7 segment avkodare ”

PIN-diod

Struktur och bearbetning av PIN-diod

Termen PIN-diod får sitt namn från det faktum att det innehåller tre huvudlager. I stället för att bara ha ett P-typ och ett N-typ lager, har det tre lager som

P-typ lager
Inneboende lager
N-typ lager

Funktionsprincipen för PIN-dioden är exakt densamma som en vanlig diod. Huvudskillnaden är att utarmningsområdet, eftersom det normalt finns mellan båda P & N-regionerna i en omvänd förspänd eller opartisk diod är större. I vilken PN-korsningsdiod som helst innehåller P-regionen hål eftersom den har dopats för att se till att den har en majoritet av hålen. På samma sätt har N-regionen dopats för att hålla överskott av elektroner.

PIN-diodens struktur

Skiktet mellan P & N-regionerna innehåller inga laddningsbärare eftersom några elektroner eller hål smälter samman Eftersom uttömningsområdet för dioden inte har några laddningsbärare fungerar det som en isolator. Utarmningsregionen finns inom en PIN-diod, men om PIN-dioden är förspänd framåt, kommer bärarna in i utarmningsregionen och när de två bärartyperna kommer ihop kommer strömflödet att starta.

När PIN-dioden är ansluten i förspänd framåt är laddningsbärarna mycket högre än nivån för inneboende bärares uppmärksamhet. På grund av denna anledning sträcker sig det elektriska fältet och den höga injektionsnivån djupt in i regionen. Detta elektriska fält hjälper till att påskynda förflyttningen av laddningsbärare från P till N-regionen, vilket får konsekvenser i snabbare drift av PIN-dioden, vilket gör den till en lämplig anordning för högfrekventa operationer.

Tillämpningar av PIN-dioder

Tillämpningarna av PIN omfattar huvudsakligen följande områden

PIN-dioden används som en högspänningslikriktare. Det inneboende skiktet i dioden erbjuder en skiljevägg mellan de båda skikten, vilket gör att högre omvänd spänning tolereras
PIN-dioden används som en idealisk radiofrekvensomkopplare. Det inneboende lagret bland P & N-lagren ökar utrymmet mellan dem. Detta minskar också kapacitansen mellan båda regionerna, vilket ökar isoleringsnivån när PIN-dioden är förspänd.
PIN-dioden används som en fotodetektor för att omvandla ljuset till strömmen som äger rum i utarmningsskiktet i en fotodiod, genom att öka utarmningsskiktet genom att införa det inneboende lagret, fortsätter prestandan genom att öka volymen där ljusförändring sker.
Denna diod är ett idealiskt element för att ge elektronikomkoppling i elektronikapplikationer. Det är huvudsakligen användbart för RF-designapplikationer och även för att tillhandahålla omkoppling, eller ett dämpande element i RF-dämpare och RF-omkopplare. PIN-dioden kan ge mycket högre nivåer av konsistens än RF-reläer som ofta är det enda andra alternativet.
De viktigaste tillämpningarna av PIN-dioden diskuteras i ovanstående, även om de också kan användas inom vissa andra områden

PIN-diodegenskaper

PIN-diodegenskaperna inkluderar följande

Detta följer den typiska diodekvationen för små frekvenssignaler. Vid högre frekvenser verkar PIN-dioden som ett ungefär perfekt motstånd. Det finns en uppsättning lagrad laddning i den inneboende regionen. Vid små frekvenser kan laddningen tas bort och dioden stängas AV.

Vid högre frekvenser är det inte tillräckligt med tid för att eliminera laddningen, så PIN-dioden stängdes aldrig av. Dioden har en reducerad omvänd återhämtningstid. En PIN-diod är korrekt förspänd och fungerar därför som ett variabelt motstånd. Detta högfrekventa motstånd kan skilja sig över ett brett intervall (från 0,1 Ω-10 kΩ i vissa fall är det praktiska området dock mindre).

Det bredare inneboende området innebär också att PIN-dioden har låg kapacitans när den är förspänd. I denna diod existerar utarmningsregionen helt i den inneboende regionen. Denna utarmningsregion är mycket bättre än i en PN-diod, och nästan konstant storlek, oberoende av omvänd förspänning applicerad på PN-dioden.

Detta ökar mängden där par av elektronhål kan produceras av en förekomst foton. Vissa fotodetektorer som fototransistorer och PIN-fotodioder använder en PIN-korsning i sin konstruktion.

Utformningen av PIN-dioden har vissa designavvägningar. Genom att öka den inneboende regionens storlek kan dioden framstå som ett motstånd vid mindre frekvenser. Det påverkar skadligt den tid som krävs för att stänga av dioden och dess shuntkapacitans. Därför är det viktigt att välja en enhet med de mest lämpliga egenskaperna för en viss användning

Det handlar alltså om grunderna i PIN-diod, arbete och applikationer. Vi hoppas att du har fått en bättre förståelse för detta koncept eller genomföra elektriska och elektroniska projekt , ge dina värdefulla förslag genom att kommentera i kommentarfältet nedan. Här är en fråga till dig, vilken funktion har PIN-dioden?