PIN-dioden er en endring av PN-krysset for bestemte applikasjoner. Etter PN-kryssdioden ble utviklet på 1940-tallet, ble dioden først utøvd som en likestrøm med høy effekt, lavfrekvent i løpet av året 1952. Forekomsten av et indre lag kan øke nedbrytningsspenningen betydelig for anvendelse av høyspenning. Dette indre laget har også spennende egenskaper når enheten fungerer ved høye frekvenser i området radiobølge og mikrobølgeovn. En PIN-diode er en type diode med en udopert, bred egen halvlederregion mellom en P-type og N-type halvlederregion. Disse områdene er vanligvis sterkt dopet da de brukes til ohmske kontakter. Den bredere indre regionen er likegyldighet til en vanlig p – n-diode. Dette området gjør dioden til en underordnet likeretter, men den gjør den passende for raske brytere, dempere, fotodetektorer og høyspenningsapplikasjoner for kraftelektronikk.
Oversikt over PIN-diode Chip
Hva er en PIN-diode?
PIN-dioden er en type fotodetektor, som brukes til å konvertere optisk signal til et elektrisk signal. PIN-dioden består av tre regioner, nemlig P-region, I-region og N-region. Vanligvis er både P- og N-regionene sterkt dopet på grunn av at de brukes til ohmiske kontakter. Den indre regionen i dioden er i kontrast til en PN-kryssdiode. Denne regionen gjør PIN-dioden til en lavere likeretter, men den gjør den passende for raske brytere, dempere, fotodetektorer og applikasjoner av høyspenningselektronikk .
PIN-diode
Struktur og bearbeiding av PIN-diode
Begrepet PIN-diode får navnet sitt fra det faktum at det inneholder tre hovedlag. I stedet for bare å ha et P-type og et N-type lag, har det tre lag som
- P-type lag
- Iboende lag
- N-type lag
Arbeidsprinsippet til PIN-dioden er nøyaktig det samme som en vanlig diode. Hovedforskjellen er at uttømningsområdet, fordi det normalt eksisterer mellom begge P & N-områdene i en omvendt forspent eller upartisk diode, er større. I en hvilken som helst PN-kryssdiode inneholder P-regionen hull da den er dopet for å sikre at den har et flertall hull. På samme måte har N-regionen blitt dopet for å holde overflødige elektroner.
Struktur av PIN-diode
Laget mellom P & N-områdene inkluderer ingen ladningsbærere ettersom noen elektroner eller hull smelter sammen Ettersom uttømmingsområdet til dioden ikke har noen ladningsbærere, fungerer det som en isolator. Utarmingsområdet eksisterer i en PIN-diode, men hvis PIN-dioden er forspent, kommer bærerne inn i uttømningsområdet, og når de to bærertypene kommer sammen, vil strømmen av strøm starte.
Når PIN-dioden er tilkoblet forspent, er ladebærerne veldig mye høyere enn nivået på den indre bærerens oppmerksomhet. På grunn av dette strekker det elektriske feltet og injeksjonsnivået på høyt nivå seg dypt inn i regionen. Dette elektriske feltet hjelper til med å øke hastigheten på flytting av ladebærere fra P til N-regionen, noe som får konsekvenser ved raskere drift av PIN-dioden, noe som gjør den til en passende enhet for høyfrekvente operasjoner.
Anvendelser av PIN-dioder
Applikasjonene av PIN inkluderer hovedsakelig følgende områder
- PIN-dioden brukes som en høyspennings likeretter. Det indre laget i dioden gir en skillevegg mellom begge lagene, slik at høyere omvendte spenninger tolereres
- PIN-dioden brukes som en ideell radiofrekvensbryter. Det indre laget blant P & N-lagene øker avstanden mellom dem. Dette reduserer også kapasitansen mellom begge regionene, og øker dermed isolasjonsnivået når PIN-dioden er omvendt forspent.
- PIN-dioden brukes som en foto detektor for å konvertere lyset til strømmen som foregår i utarmingslaget til en fotodiode, stiger utarmingslaget ved å sette inn det indre laget, fremmer ytelsen ved å øke volumet der lysendring forekommer.
- Denne dioden er et ideelt element for å skifte elektronikk i applikasjoner av elektronikk. Det er hovedsakelig nyttig for RF-designapplikasjoner og også for å gi svitsjingen, eller et dempende element i RF-dempere og RF-brytere. PIN-dioden er i stand til å gi mye høyere konsistens enn RF-reléer som ofte er det eneste andre alternativet.
- Hovedapplikasjonene til PIN-dioden er diskutert ovenfor, selv om de også kan brukes i noen andre områder
PIN-diodeegenskaper
PIN-diodeegenskapene inkluderer følgende
Dette overholder den typiske diode ligningen for små frekvens signaler. Ved høyere frekvenser ser PIN-diode ut som en omtrent perfekt motstand. Det er et sett med lagret ladning i den indre regionen. Ved små frekvenser kan ladingen løsnes og dioden slås AV.
Ved høyere frekvenser er det ikke tilstrekkelig tid til å eliminere ladningen, slik at PIN-dioden aldri ble slått AV. Dioden har redusert gjenopprettingstid. En PIN-diode er riktig forspent, og fungerer derfor som en variabel motstand. Denne høyfrekvente motstanden kan variere over et bredt område (fra 0,1 Ω-10 kΩ, i noen tilfeller er det praktiske området imidlertid lettere).
Det bredere indre området betyr også at PIN-dioden vil ha lav kapasitans når den er reversert forspent. I denne dioden eksisterer uttømmingsområdet helt i den indre regionen. Denne uttømmingsregionen er mye bedre enn i en PN-diode, og nesten konstant størrelse, uavhengig av omvendt forspenning påført på PN-dioden.
Dette øker mengden der par elektronhull kan produseres av en forekomst foton. Noen bildedetektorenheter som fototransistorer og PIN-fotodioder benytter et PIN-kryss i konstruksjonen.
Utformingen av PIN-dioden har noen designkompromisser. Økning av størrelsen på den indre regionen gjør at dioden kan fremstå som en motstand ved mindre frekvenser. Det påvirker skadelig tid som kreves for å slå av dioden og dens shuntkapasitet. Derfor er det viktig å velge en enhet med de mest egnede egenskapene for en bestemt bruk
Dermed handler alt om grunnleggende om PIN-dioder, arbeid og applikasjoner. Vi håper at du har fått en bedre forståelse av dette konseptet eller gjennomføre elektriske og elektroniske prosjekter , vennligst gi dine verdifulle forslag ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørsmål til deg, hva er funksjonen til PIN-diode?
