PIN-dioden er en ændring af PN-forbindelsen til bestemte applikationer. Efter PN-krydsdioden blev udviklet i 1940'erne, blev dioden først udøvet som en højeffekts ensretter, lavfrekvent i løbet af året 1952. Forekomsten af et indre lag kan øge nedbrydningsspændingen betydeligt til anvendelse af højspænding. Dette indre lag tilbyder også spændende egenskaber, når enheden fungerer ved høje frekvenser inden for radiobølge og mikrobølgeovn. En PIN-diode er en type diode med en udoperet, bred indre halvlederregion mellem en P-type og N-type halvlederregion. Disse regioner er normalt stærkt doteret, da de bruges til ohmske kontakter. Den bredere indre region er ligegyldighed over for en almindelig p-n-diode. Denne region gør dioden til en ringere ensretter, men den gør den passende til hurtige afbrydere, dæmpere, fotodetektorer og højspændingselektronikapplikationer.
Oversigt over PIN-diode Chip
Hvad er en PIN-diode?
PIN-dioden er en type fotodetektor, der bruges til at konvertere optisk signal til et elektrisk signal. PIN-dioden består af tre regioner, nemlig P-region, I-region og N-region. Typisk er både P- og N-regionerne stærkt doteret på grund af at de anvendes til ohmske kontakter. Den indre region i dioden er i modsætning til en PN-forbindelsesdiode. Denne region gør PIN-dioden til en lavere ensretter, men den gør den passende til hurtige afbrydere, dæmpere, fotodetektorer og anvendelser af højspændingselektronik .
PIN-diode
Struktur og bearbejdning af PIN-diode
Udtrykket PIN-diode får sit navn, fordi det inkluderer tre hovedlag. I stedet for bare at have en P-type og et N-type lag, har den tre lag såsom
- P-type lag
- Iboende lag
- N-type lag
Funktionsprincippet for PIN-dioden nøjagtigt det samme som en normal diode. Hovedforskellen er, at nedbrydningsområdet, fordi det normalt findes mellem begge P & N-regionerne i en omvendt forspændt eller upartisk diode, er større. I enhver PN-forbindelsesdiode indeholder P-regionen huller, da den er blevet doteret for at sikre, at den har et flertal af huller. Ligeledes er N-regionen blevet doteret til at holde overskydende elektroner.
Struktur af PIN-diode
Laget mellem P & N-regionerne inkluderer ingen ladningsbærere, da nogen elektroner eller huller smelter sammen Da udtømningsområdet for dioden ikke har nogen ladningsbærere, fungerer det som en isolator. Udtømningsområdet findes inden for en PIN-diode, men hvis PIN-dioden er forspændt fremad, kommer bærerne ind i udtømningsområdet, og når de to bærertyper mødes, begynder strømmen af strøm.
Når PIN-dioden er forbundet i forspændt fremad, er ladebærerne meget højere end niveauet for den indre bæreres opmærksomhed. På grund af denne grund strækker det elektriske felt og det høje niveau injektionsniveau sig dybt ind i regionen. Dette elektriske felt hjælper med at fremskynde flytningen af ladebærere fra P til N-regionen, hvilket får konsekvenser ved hurtigere drift af PIN-dioden, hvilket gør den til en passende enhed til højfrekvente operationer.
Anvendelser af PIN-dioder
Anvendelserne af PIN omfatter primært følgende områder
- PIN-dioden bruges som en højspændings ensretter. Det indre lag i dioden tilbyder en skillevæg mellem begge lagene, hvilket gør det muligt at tolerere højere omvendte spændinger
- PIN-dioden bruges som en ideel radiofrekvensomskifter. Det indre lag blandt P & N-lagene øger rummet mellem dem. Dette reducerer også kapacitansen mellem begge regioner, hvilket øger isolationsniveauet, når PIN-dioden er omvendt forspændt.
- PIN-dioden bruges som en foto detektor for at konvertere lyset til strømmen, der finder sted i udtømningslaget af en fotodiode, hæves udtømningslaget ved at indsætte det indre lag, fremskridt ydeevnen ved at øge lydstyrken, hvor lysændring forekommer.
- Denne diode er et ideelt element til at skifte elektronik i applikationer af elektronik. Det er hovedsageligt nyttigt til RF-designapplikationer og også til tilvejebringelse af skift eller et dæmpende element i RF-dæmpere og RF-switche. PIN-dioden er i stand til at give meget højere konsistensniveauer end RF-relæer, der ofte er det eneste andet alternativ.
- De vigtigste anvendelser af PIN-dioden diskuteres i ovenstående, selvom de også kan anvendes i nogle andre områder
PIN-diodeegenskaber
PIN-diodeegenskaberne inkluderer følgende
Dette overholder den typiske diode ligning for små frekvens signaler. Ved højere frekvenser ser PIN-diode ud som en omtrent perfekt modstand. Der er et sæt lagret ladning i det indre område. Ved små frekvenser kan opladningen løsnes og dioden slukkes.
Ved højere frekvenser er der ikke tilstrækkelig tid til at fjerne opladningen, så PIN-dioden slukkede aldrig. Dioden har en reduceret omvendt genopretningstid. En PIN-diode er korrekt forspændt og fungerer derfor som en variabel modstand. Denne højfrekvente modstand kan variere over et bredt område (fra 0,1 Ω-10 kΩ i nogle tilfælde er det praktiske område dog mindre).
Det bredere indre område betyder også, at PIN-dioden har lav kapacitans, når den er tilbageført. I denne diode eksisterer udtømningsregionen fuldstændigt i den indre region. Denne udtømningsregion er meget bedre end i en PN-diode og næsten konstant størrelse uafhængig af den omvendte forspænding, der påføres PN-dioden.
Dette øger mængden, hvor par af elektronhul kan produceres af en forekomst foton. Nogle fotodetektorenheder som fototransistorer og PIN-fotodioder anvender en PIN-forbindelse i deres konstruktion.
Udformningen af PIN-dioden har nogle designkompromiser. Stigende størrelser af den indre region tillader, at dioden fremstår som en modstand ved mindre frekvenser. Det påvirker skadelig den tid, der kræves for at slukke for dioden og dens shuntkapacitans. Derfor er det vigtigt at vælge en enhed med de mest egnede egenskaber til en bestemt anvendelse
Således handler alt om grundlæggende PIN-dioder, arbejde og applikationer. Vi håber, at du har fået en bedre forståelse af dette koncept eller til gennemføre elektriske og elektroniske projekter , bedes du give dine værdifulde forslag ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørgsmål til dig, hvad er funktionen af PIN-diode?
