PIN二极管

PIN二极管的定义

一种Pin二极管是一种特殊类型的二极管包含一个未掺杂的内在半导体之间的P型半导体n型半导体地区。它与正常二极管不同的意义上,它在P和N个连接之间具有额外的层。通过内在层,我们的意思是硅或锗的纯晶体,而没有任何掺杂。这层不进行电流好。当p型和n型层用于欧姆接触时,它们是重掺杂的。

就像具有p区域,后跟一个内在区域,然后是n个区域,从而使其成为引脚二极管,因此从相同的名称派生的名称。
PIN二极管
PIN二极管的象征如下:
PIN二极管的象征

PIN二极管的构造

如已经解释的,PIN二极管具有夹在a之间的内在未透明的层(具有高电阻率)PN结,我们现在会看看二极管结构详细地。
PIN二极管可在两个不同的结构中构造:MESA结构和平面结构。在MESA结构中,已经掺杂的层生长到基板(本征层)上。可以根据要求控制层的掺杂量和厚度。在平面结构中,将外延层生长到基板材料上,并且通过离子注入或扩散产生p +区。

PIN二极管的工作

虽然pin二极管的工作原理类似于常规二极管,由于附加的内在层,存在一些差异。PIN二极管是一个劣质整流器,但广泛适用于开关,衰减器等。

引脚二极管的正向偏置操作

当PIN二极管受到正向偏压时,p-n结处的耗尽区减小。随着耗竭区域的减小,当前开始流过二极管。在正向偏置时操作时,引脚二极管充当可变电阻。高电场在结划线上开发,并且这加速了从P区域到N区域的电荷载体的运输。这有助于更快的操作,因此引脚二极管用于高频应用。

PIN二极管的反向偏置操作

当引脚二极管处于反向偏置条件时,耗尽区域的宽度增加。在一定的反向偏置电压下,整个内在层将被扫过电荷载流子。这个电压称为扫入电压。取值为-2v。它用于反向偏置时的开关目的。

引脚二极管的特点

在较低的反向偏置水平,耗尽层完全耗尽。该电容当耗尽层完全耗尽时,引脚二极管的电压与偏置电平无关。这是因为在本征层中只有很少的净电荷。射频信号的泄漏比其他二极管要低,因为电容水平通常较低。
在前向偏置时,二极管的表现为与非线性设备的电阻,并且不产生整流或失真。价值抵抗性取决于偏置电压。引脚二极管用作RF开关或可变电阻器因为它们产生的扭曲少于正常二极管

PIN二极管的应用

PIN二极管用于许多应用程序。这些类型的二极管的一些重要用途是:

  • RF开关:如上所述,PIN二极管可以用作RF开关。由于内在层之间PN结,水平电容减少。因此,当二极管反向偏压时,隔离级别就会增加。这使得它成为一个理想的射频开关。
  • 高压整流器:由于内在层,P-N结之间的距离增加,从而允许结的电压耐受较高。
  • 光电探测器:光转化为电流取决于光电二极管的耗尽区。在PIN二极管中,通过在P-N结之间添加固有层来增加耗尽区域。由于增加耗尽区,转化体积增加,也增加了光电二极管的效率。因此PIN二极管用作光电二极管。
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