Definición de un diodo PIN
A Diodo de pinza es un tipo especial de diodo que contiene un semiconductor intrínseco entre el semiconductor tipo p y semiconductor tipo n regiones. Se diferencia de un diodo normal en el sentido de que tiene una capa extra entre las uniones p y n. Por capa intrínseca, nos referimos a un cristal puro de silicio o germanio sin ningún tipo de dopaje en él. Esta capa no conduce La corriente eléctrica bueno. La capa de tipo p y n está fuertemente dopada ya que se utilizan para contactos óhmicos.
Es como tener una región p, seguida de una región intrínseca y luego una región N, convirtiéndolo así en un diodo PIN y por lo tanto derivando el nombre del mismo.
El símbolo del diodo pin es lo siguiente:
Construcción de un diodo PIN
Como ya se ha explicado, un diodo pin tiene una capa intrínseca sin dopaje (de alta resistividad) intercalada entre un La unión PNAhora miraremos el la construcción del diodo en detalle.
El diodo pin puede ser construido en dos estructuras diferentes: La estructura de la mesa y la estructura plana. En la estructura de mesa, las capas que ya están dopadas crecen sobre el sustrato (capa intrínseca). La cantidad de dopaje y el grosor de la capa pueden ser controlados según las necesidades. En una estructura plana, una capa epitaxial crece sobre el material del sustrato y la región p+ se crea por implantación o difusión de iones.
Funcionamiento del diodo PIN
Aunque el funcionamiento de un diodo pin es similar a un diodo regular, hay algunas diferencias debido a la capa intrínseca adicional. El diodo pin es un rectificador inferior pero es ampliamente adecuado para interruptores, atenuadores, etc.
Funcionamiento sesgado hacia adelante del diodo PIN
Cuando el diodo PIN se somete a un sesgo hacia adelante, la región de agotamiento en la unión p-n se reduce. Con la reducción de la región de agotamiento, actual comienza a fluir a través del diodo. El diodo PIN actúa como una resistencia variable cuando se opera en sesgo hacia adelante. Un alto campo eléctrico se desarrolla a través de la unión y esto acelera el transporte de los portadores de carga de la región P a la región N. Esto ayuda a una operación más rápida y por lo tanto el diodo pin se utiliza para aplicaciones de alta frecuencia.
Operación de sesgo inverso del diodo PIN
Cuando el diodo pin está en condición de sesgo inverso, el ancho de la región de agotamiento aumenta. A un cierto voltaje de polarización inversa, toda la capa intrínseca será barrida de los portadores de carga. Este voltaje se llama el barrido en el voltaje. El valor es -2v. Se utiliza para fines de conmutación mientras que en el sesgo inverso.
Características del diodo PIN
En un nivel más bajo de sesgo inverso, la capa de agotamiento se agota completamente. El capacitancia del diodo pin se vuelve independiente del nivel de sesgo una vez que la capa de agotamiento se agota completamente. Esto se debe a que hay muy poca carga neta en la capa intrínseca. La fuga de la señal de RF es menor que la de otros diodos porque el nivel de capacitancia es típicamente más bajo.
En el sesgo hacia adelante, el diodo se comporta como una resistencia que un dispositivo no lineal y no produce ninguna rectificación o distorsión. El valor del resistencia depende del voltaje de polarización. El diodo pin se usa como interruptor de RF o resistencia variable ya que producen menos distorsiones que una normal diodo.
Aplicación del diodo PIN
Los diodos de pin se utilizan para varias aplicaciones. Algunos de los usos importantes de estos tipos de diodos son:
- Interruptor de radiofrecuencia: Como ya se ha dicho, un diodo de pin puede utilizarse como interruptor de RF. Debido a la capa intrínseca entre el Las uniones PNel nivel de capacitancia disminuye. Como consecuencia, el nivel de aislamiento aumenta cuando se invierte el sesgo del diodo. Esto lo convierte en un interruptor de RF ideal.
- Rectificador de alto voltaje: Debido a la capa intrínseca, la distancia entre las uniones p-n se incrementa, permitiendo así una mayor tolerancia al voltaje entre las uniones.
- Fotodetector: La conversión de la luz en La corriente eléctrica depende de la región de agotamiento del fotodiodo. En un diodo pin, la región de agotamiento se incrementa añadiendo una capa intrínseca entre las uniones p-n. Debido al aumento en la región de agotamiento, el volumen de conversión aumenta y la eficiencia del fotodiodo también. De ahí que diodo pin se utiliza como fotodiodos.
