PIN 다이오드는 특정 애플리케이션을위한 PN 접합을 변경 한 것입니다. 후 PN 접합 다이오드 1940 년대에 개발 된 다이오드는 1952 년에 처음으로 고전력 정류기, 저주파로 사용되었습니다. 고유 층의 발생은 고전압 적용을위한 항복 전압을 크게 증가시킬 수 있습니다. 이 고유 레이어는 또한 장치가 전파 및 마이크로파 범위의 고주파에서 작동 할 때 흥미로운 특성을 제공합니다. PIN 다이오드는 P 형과 N 형 반도체 영역 사이에 도핑되지 않은 넓은 고유 반도체 영역이있는 다이오드의 한 종류입니다. 이러한 영역은 일반적으로 옴 접점에 사용되므로 크게 도핑됩니다. 더 넓은 고유 영역은 일반 pn 다이오드와 무관합니다. 이 영역은 다이오드를 열등한 정류기로 만들지 만 빠른 스위치, 감쇠기, 광 검출기 및 고전압 전력 전자 애플리케이션에 적합합니다.
PIN 다이오드 칩 개요
PIN 다이오드 란 무엇입니까?
PIN 다이오드는 광 신호를 전기 신호로 변환하는 데 사용되는 광 검출기의 한 유형입니다. PIN 다이오드는 P- 영역, I- 영역 및 N- 영역의 세 영역으로 구성됩니다. 일반적으로 P 및 N 영역은 옴 접점에 사용되기 때문에 많이 도핑됩니다. 다이오드의 고유 영역은 PN 접합 다이오드와 대조됩니다. 이 영역은 PIN 다이오드를 더 낮은 정류기로 만들지 만 빠른 스위치, 감쇠기, 광 검출기 및 고전압 전력 전자 장치의 응용 .
PIN 다이오드
PIN 다이오드의 구조 및 작동
PIN 다이오드라는 용어는 세 개의 주요 레이어를 포함한다는 사실에서 그 이름을 얻습니다. P 형 레이어와 N 형 레이어가 아닌 다음과 같은 3 개의 레이어가 있습니다.
- P 형 층
- 고유 레이어
- N 형 레이어
PIN 다이오드의 작동 원리는 일반 다이오드와 똑같습니다. 주요 차이점은 공핍 영역이 일반적으로 역 바이어스 또는 비 바이어스 다이오드에서 P 및 N 영역 사이에 존재하기 때문에 더 크다는 것입니다. 모든 PN 접합 다이오드에서 P 영역은 대부분의 구멍이 있는지 확인하기 위해 도핑 된 구멍을 포함합니다. 마찬가지로 N 영역은 과도한 전자를 보유하기 위해 도핑되었습니다.
PIN 다이오드의 구조
P & N 영역 사이의 층에는 전자 또는 정공이 합쳐 지므로 전하 캐리어가 없습니다. 다이오드의 공핍 영역에는 전하 캐리어가 없으므로 절연체로 작동합니다. 공핍 영역은 PIN 다이오드 내에 존재하지만 PIN 다이오드가 순방향 바이어스되면 캐리어가 공핍 영역으로 들어오고 두 캐리어 유형이 합쳐지면 전류 흐름이 시작됩니다.
PIN 다이오드가 순방향 바이어스로 연결되면 전하 캐리어가 고유 캐리어의주의 수준보다 훨씬 높습니다. 이러한 이유 때문에 전기장과 높은 수준의 주입 레벨이 해당 영역으로 깊숙이 확장됩니다. 이 전기장은 P 영역에서 N 영역으로 전하 캐리어의 이동 속도를 높이는 데 도움이되며 PIN 다이오드의 작동 속도가 빨라져 고주파 작동에 적합한 장치가됩니다.
PIN 다이오드의 응용
PIN의 응용 프로그램은 주로 다음 영역을 포함합니다.
- PIN 다이오드는 고전압 정류기로 사용됩니다. 다이오드의 고유 레이어는 두 레이어 사이에 파티션을 제공하여 더 높은 역 전압을 허용 할 수 있습니다.
- PIN 다이오드는 이상적인 무선 주파수 스위치로 사용됩니다. P & N 층 사이의 고유 층은 그들 사이의 공간을 증가시킵니다. 이것은 또한 두 영역 사이의 커패시턴스를 감소시켜 PIN 다이오드가 역 바이어스 될 때 절연 수준을 높입니다.
- PIN 다이오드는 사진 감지기 광 다이오드의 공 핍층에서 발생하는 전류로 빛을 변환하기 위해 고유 층을 삽입하여 공 핍층을 상승시키는 것은 빛의 변화가 발생하는 볼륨을 증가시켜 성능을 향상시킵니다.
- 이 다이오드는 전자 응용 분야에서 전자 스위칭을 제공하는 이상적인 요소입니다. 이는 주로 RF 설계 애플리케이션에 유용하며 RF 감쇠기 및 RF 스위치에서 스위칭 또는 감쇠 요소를 제공하는 데에도 유용합니다. PIN 다이오드는 다른 유일한 대안 인 RF 릴레이보다 훨씬 높은 수준의 일관성을 제공 할 수 있습니다.
- PIN 다이오드의 주요 응용 분야는 위에서 논의되었지만 일부 다른 영역에도 적용될 수 있습니다.
PIN 다이오드 특성
PIN 다이오드 특성에는 다음이 포함됩니다.
이것은 작은 주파수 신호에 대한 일반적인 다이오드 방정식을 따릅니다. 더 높은 주파수에서 PIN 다이오드는 거의 완벽한 저항처럼 보입니다. 고유 영역에는 일련의 저장된 전하가 있습니다. 작은 주파수에서는 전하를 분리하고 다이오드를 끌 수 있습니다.
더 높은 주파수에서는 충전을 제거 할 시간이 충분하지 않으므로 PIN 다이오드가 꺼지지 않습니다. 다이오드는 역 회복 시간이 감소합니다. PIN 다이오드는 적절하게 바이어스되어 가변 저항으로 작동합니다. 이 고주파 저항은 광범위한 범위에서 다를 수 있습니다 (그러나 경우에 따라 실제 범위는 더 작지만 경우에 따라 0.1Ω-10kΩ에서).
더 넓은 고유 영역은 또한 역방향 바이어스시 PIN 다이오드의 정전 용량이 낮음을 의미합니다. 이 다이오드에서 공핍 영역은 고유 영역에 완전히 존재합니다. 이 공핍 영역은 PN 다이오드에서보다 훨씬 우수하고 PN 다이오드에 적용된 역방향 바이어스와 관계없이 거의 일정한 크기입니다.
이것은 광자 발생에 의해 전자-정공 쌍이 생성 될 수있는 양을 증가시킨다. 다음과 같은 일부 사진 감지기 장치 포토 트랜지스터 PIN 포토 다이오드는 구성에 PIN 접합을 사용합니다.
PIN 다이오드의 설계에는 몇 가지 설계 절충점이 있습니다. 고유 영역의 크기를 높이면 다이오드가 작은 주파수에서 저항처럼 보일 수 있습니다. 이는 다이오드 및 션트 커패시턴스를 끄는 데 필요한 시간에 해로운 영향을 미칩니다. 따라서 특정 용도에 가장 적합한 속성을 가진 장치를 선택하는 것이 중요합니다.
따라서 이것은 PIN 다이오드 기본, 작동 및 응용 프로그램에 관한 것입니다. 이 개념을 더 잘 이해했거나 전기 및 전자 프로젝트 구현 , 아래 댓글 섹션에 댓글을 달아 소중한 제안을 보내주세요. 여기에 질문이 있습니다. PIN 다이오드의 기능은 무엇입니까?
