PIN-dioda adalah perubahan dari persimpangan PN untuk aplikasi tertentu. Selepas diod persimpangan PN dibangunkan pada tahun 1940-an, diod pertama kali digunakan sebagai penerus daya tinggi, frekuensi rendah pada tahun 1952. Kejadian lapisan intrinsik dapat meningkatkan voltan pemecahan dengan ketara untuk penerapan voltan tinggi. Lapisan intrinsik ini juga menawarkan sifat menarik apabila peranti beroperasi pada frekuensi tinggi dalam jangkauan gelombang radio dan gelombang mikro. Diod PIN adalah satu jenis dioda dengan kawasan semikonduktor intrinsik yang luas dan tidak terputus antara kawasan semikonduktor jenis-P dan jenis-N. Kawasan-kawasan ini biasanya banyak didoping kerana digunakan untuk kontak Ohmic. Kawasan intrinsik yang lebih luas adalah tidak peduli dengan dioda p-n biasa. Kawasan ini menjadikan diod sebagai penyearah yang lebih rendah tetapi menjadikannya sesuai untuk suis cepat, atenuator, pengesan foto dan aplikasi elektronik kuasa voltan tinggi.
Garis Besar Cip Diod PIN
Apa itu Diod PIN?
Diod PIN adalah satu jenis pengesan foto, digunakan untuk menukar isyarat optik menjadi isyarat elektrik. Diod PIN terdiri daripada tiga wilayah, yaitu wilayah-P, wilayah-I dan wilayah-N. Biasanya, kedua-dua wilayah P dan N sangat banyak doping kerana digunakan untuk kontak Ohmic. Kawasan intrinsik dalam dioda berbeza dengan dioda persimpangan PN. Kawasan ini menjadikan diod PIN sebagai penyearah yang lebih rendah, tetapi menjadikannya sesuai untuk suis cepat, atenuator, pengesan foto dan aplikasi elektronik kuasa voltan tinggi .
Diod PIN
Struktur dan Kerja Diod PIN
Istilah diod PIN mendapat namanya dari fakta yang merangkumi tiga lapisan utama. Daripada hanya mempunyai lapisan jenis-P dan jenis-N, ia mempunyai tiga lapisan seperti
- Lapisan jenis-P
- Lapisan intrinsik
- Lapisan jenis-N
Prinsip kerja diod PIN sama seperti diod biasa. Perbezaan utama adalah bahawa kawasan penipisan, kerana biasanya terdapat di antara kedua-dua wilayah P & N dalam diod bias terbalik atau tidak berat sebelah lebih besar. Dalam mana-mana diod persimpangan PN, wilayah P mengandungi lubang kerana telah didoping untuk memastikan bahawa ia mempunyai sebahagian besar lubang. Begitu juga wilayah-N telah didoping untuk menahan elektron berlebihan.
Struktur Diod PIN
Lapisan antara wilayah P & N tidak termasuk pembawa cas kerana elektron atau lubang bergabung Sebagai kawasan penipisan diod tidak mempunyai pembawa muatan, ia berfungsi sebagai penebat. Kawasan penipisan wujud dalam diod PIN, tetapi jika diod PIN didorong ke depan, maka pembawa masuk ke kawasan penipisan dan ketika kedua-dua jenis pembawa itu bersatu, aliran arus akan bermula.
Apabila diod PIN disambungkan ke depan bias, pembawa cas jauh lebih tinggi daripada tahap perhatian pembawa intrinsik. Kerana alasan ini medan elektrik dan tahap suntikan tahap tinggi meluas jauh ke rantau ini. Medan elektrik ini membantu mempercepat pergerakan pembawa muatan dari wilayah P ke N, yang mengakibatkan operasi diod PIN lebih cepat, menjadikannya alat yang sesuai untuk operasi frekuensi tinggi.
Aplikasi Diod PIN
Penggunaan PIN merangkumi bidang-bidang berikut
- Diod PIN digunakan sebagai penerus voltan tinggi. Lapisan intrinsik dalam diod menawarkan pembahagian antara kedua-dua lapisan, yang membolehkan voltan terbalik lebih tinggi ditoleransi
- Diod PIN digunakan sebagai suis frekuensi radio yang ideal. Lapisan intrinsik di antara lapisan P&N meningkatkan ruang di antara mereka. Ini juga mengurangkan kapasitansi antara kedua wilayah, sehingga meningkatkan tahap pengasingan ketika diod PIN dibalikkan.
- Diod PIN digunakan sebagai pengesan foto untuk menukar cahaya menjadi arus yang berlaku di lapisan penipisan dioda foto, menaikkan lapisan penipisan dengan memasukkan lapisan intrinsik meningkatkan prestasi dengan meningkatkan volume di mana perubahan cahaya terjadi.
- Diod ini adalah elemen yang sesuai untuk memberi pertukaran elektronik dalam aplikasi elektronik. Ini sangat berguna untuk aplikasi reka bentuk RF dan juga untuk menyediakan peralihan, atau elemen pelemahkan pada pelindung RF dan suis RF. Diod PIN mampu memberikan tahap konsistensi yang jauh lebih tinggi daripada relay RF yang merupakan satu-satunya alternatif lain.
- Aplikasi utama diod PIN dibincangkan di atas, walaupun dapat juga diterapkan di beberapa bidang lain
Ciri-ciri Diod PIN
Ciri-ciri diod PIN merangkumi yang berikut
Ini mematuhi persamaan diod biasa untuk isyarat frekuensi kecil. Pada frekuensi yang lebih tinggi, diod PIN muncul seperti perintang yang hampir sempurna. Terdapat satu set caj tersimpan di wilayah intrinsik. Pada frekuensi kecil, caj dapat dilepaskan dan diod dimatikan.
Pada frekuensi yang lebih tinggi, tidak ada waktu yang cukup untuk menghilangkan caj, jadi diod PIN tidak pernah dimatikan. Diod mempunyai masa pemulihan terbalik yang dikurangkan. Diod PIN bias dengan betul, oleh itu berfungsi sebagai perintang berubah. Rintangan frekuensi tinggi ini mungkin berbeza pada julat yang luas (dari 0.1 Ω-10 kΩ dalam beberapa kes, julat praktikal lebih perlahan).
Kawasan intrinsik yang lebih luas juga bermaksud diod PIN akan mempunyai kapasitansi yang rendah apabila terbalik. Dalam diod ini, kawasan penipisan wujud sepenuhnya di kawasan intrinsik. Kawasan penipisan ini jauh lebih baik daripada pada dioda PN, dan berukuran hampir tetap, tidak bergantung pada bias terbalik yang berlaku pada dioda PN.
Ini meningkatkan jumlah di mana pasang lubang elektron dapat dihasilkan oleh foton kejadian. Beberapa alat pengesan foto menyukai transistor gambar dan fotodiod PIN menggunakan persimpangan PIN dalam pembinaannya.
Reka bentuk diod PIN mempunyai beberapa pertukaran reka bentuk. Meningkatkan magnitud kawasan intrinsik membolehkan diod muncul seperti perintang pada frekuensi kecil. Ia memudaratkan masa yang diperlukan untuk mematikan diod & kapasitinya. Oleh itu, adalah mustahak untuk memilih peranti dengan sifat yang paling sesuai untuk kegunaan tertentu
Oleh itu, ini semua mengenai asas, kerja dan aplikasi diod PIN. Kami harap anda mendapat pemahaman yang lebih baik mengenai konsep ini atau melaksanakan sebarang projek elektrik dan elektronik , sila berikan cadangan berharga anda dengan memberi komen di bahagian komen di bawah. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah fungsi diod PIN?
