PIN-diode เป็นการเปลี่ยนแปลงของทางแยก PN สำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ หลังจาก ไดโอด PN-junction ได้รับการพัฒนาในปี 1940 ไดโอดถูกใช้เป็นเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้ากำลังสูงความถี่ต่ำในช่วงปี พ.ศ. 2495 การเกิดชั้นภายในสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าแยกย่อยสำหรับการใช้ไฟฟ้าแรงสูงได้อย่างมีนัยสำคัญ เลเยอร์ภายในนี้ยังมีคุณสมบัติที่น่าตื่นเต้นเมื่ออุปกรณ์ทำงานที่ความถี่สูงในช่วงคลื่นวิทยุและไมโครเวฟ PIN diode เป็นไดโอดชนิดหนึ่งที่มีขอบเขตของเซมิคอนดักเตอร์ภายในที่กว้างและไม่ได้เปิดระหว่างพื้นที่เซมิคอนดักเตอร์ชนิด P และ N โดยปกติพื้นที่เหล่านี้จะถูกเจืออย่างมากเนื่องจากใช้สำหรับหน้าสัมผัส Ohmic ขอบเขตภายในที่กว้างขึ้นนั้นไม่แยแสกับไดโอด p-n ธรรมดา พื้นที่นี้ทำให้ไดโอดเป็นวงจรเรียงกระแสที่ด้อยกว่า แต่เหมาะสำหรับสวิตช์ที่รวดเร็วตัวลดทอนตัวตรวจจับภาพและการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังไฟฟ้าแรงสูง

โครงร่างของ PIN Diode Chip

PIN Diode คืออะไร?

PIN diode เป็นเครื่องตรวจจับภาพถ่ายประเภทหนึ่งที่ใช้ในการแปลงสัญญาณแสงเป็นสัญญาณไฟฟ้า PIN diode ประกอบด้วยสามภูมิภาค ได้แก่ P-region, I-region และ N-region โดยทั่วไปแล้วทั้งภูมิภาค P และ N จะถูกเจืออย่างมากเนื่องจากใช้สำหรับหน้าสัมผัส Ohmic ขอบเขตภายในในไดโอดนั้นตรงกันข้ามกับไดโอดทางแยก PN พื้นที่นี้ทำให้ไดโอด PIN เป็นวงจรเรียงกระแสที่ต่ำกว่า แต่เหมาะสำหรับสวิตช์ที่รวดเร็วตัวลดทอนตัวตรวจจับภาพถ่ายและ การใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังไฟฟ้าแรงสูง .

“ตารางความจริง adder แบบเต็มหนึ่งบิต ”

PIN Diode

โครงสร้างและการทำงานของ PIN Diode

คำว่า PIN diode ได้รับชื่อจากข้อเท็จจริงที่มีสามชั้นหลัก แทนที่จะมีเลเยอร์ P-type และ N-type แต่ก็มีสามชั้นเช่น

ชั้น P-type
ชั้นที่แท้จริง
ชั้นชนิด N

หลักการทำงานของ PIN diode เหมือนกับไดโอดปกติทุกประการ ความแตกต่างที่สำคัญคือพื้นที่พร่องเนื่องจากโดยปกติจะมีอยู่ระหว่างทั้งสองภูมิภาค P & N ในไดโอดแบบย้อนกลับหรือไม่เอนเอียงมีขนาดใหญ่กว่า ในไดโอดทางแยก PN ใด ๆ พื้นที่ P จะมีรูตามที่ได้รับการเจือเพื่อให้แน่ใจว่ามีรูส่วนใหญ่ ในทำนองเดียวกันบริเวณ N ถูกเจือเพื่อกักเก็บอิเล็กตรอนส่วนเกิน

โครงสร้างของ PIN Diode

ชั้นระหว่างพื้นที่ P & N ไม่มีตัวพาประจุเนื่องจากอิเล็กตรอนหรือรูใด ๆ รวมเข้าด้วยกันเนื่องจากบริเวณพร่องของไดโอดไม่มีตัวพาประจุจึงทำงานเป็นฉนวน ขอบเขตการพร่องมีอยู่ภายในไดโอด PIN แต่ถ้าไดโอด PIN ถูกส่งต่อไปข้างหน้าผู้ให้บริการจะเข้าสู่พื้นที่การพร่องและเมื่อผู้ให้บริการสองประเภทมารวมกันการไหลของกระแสจะเริ่มขึ้น

เมื่อเชื่อมต่อไดโอด PIN แบบลำเอียงไปข้างหน้าผู้ให้บริการประจุจะสูงกว่าระดับความสนใจของผู้ให้บริการภายในมาก ด้วยเหตุนี้สนามไฟฟ้าและระดับการฉีดในระดับสูงจึงขยายลึกเข้าไปในภูมิภาค สนามไฟฟ้านี้ช่วยในการเร่งความเร็วในการเคลื่อนตัวของพาหะนำประจุจากภูมิภาค P ไปยัง N ซึ่งส่งผลให้การทำงานของไดโอด PIN เร็วขึ้นทำให้เป็นอุปกรณ์ที่เหมาะสมสำหรับการทำงานที่มีความถี่สูง

การใช้งาน PIN Diodes

แอปพลิเคชันของ PIN ส่วนใหญ่ประกอบด้วยพื้นที่ต่อไปนี้

PIN diode ใช้เป็นวงจรเรียงกระแสไฟฟ้าแรงสูง ชั้นที่อยู่ภายในไดโอดมีพาร์ติชันระหว่างทั้งสองชั้นทำให้สามารถทนแรงดันไฟฟ้าย้อนกลับได้สูงขึ้น
PIN diode ใช้เป็นสวิตช์ความถี่วิทยุในอุดมคติ ชั้นภายในระหว่างชั้น P & N จะเพิ่มช่องว่างระหว่างพวกเขา นอกจากนี้ยังช่วยลดความจุระหว่างทั้งสองภูมิภาคด้วยเหตุนี้จึงเพิ่มระดับการแยกเมื่อไดโอด PIN กลับลำเอียง
PIN diode ใช้เป็นไฟล์ เครื่องตรวจจับภาพ ในการแปลงแสงเป็นกระแสไฟฟ้าซึ่งเกิดขึ้นในชั้นพร่องของไดโอดภาพถ่ายการเพิ่มชั้นการพร่องโดยการแทรกเลเยอร์ภายในจะดำเนินการต่อประสิทธิภาพโดยการเพิ่มระดับเสียงในที่ที่เกิดการเปลี่ยนแปลงของแสง
ไดโอดนี้เป็นองค์ประกอบที่เหมาะสำหรับการเปลี่ยนอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ส่วนใหญ่มีประโยชน์สำหรับแอพพลิเคชั่นการออกแบบ RF และสำหรับการจัดเตรียมสวิตช์หรือองค์ประกอบลดทอนในตัวลดทอนสัญญาณ RF และสวิตช์ RF PIN diode สามารถให้ความสม่ำเสมอในระดับที่สูงกว่ารีเลย์ RF ซึ่งมักเป็นทางเลือกอื่น ๆ
แอปพลิเคชันหลักของ PIN diode จะกล่าวถึงข้างต้นแม้ว่าจะสามารถนำไปใช้ในพื้นที่อื่น ๆ ได้

ลักษณะของ PIN Diode

คุณลักษณะของไดโอด PIN มีดังต่อไปนี้

สิ่งนี้เป็นไปตามสมการไดโอดทั่วไปสำหรับสัญญาณความถี่ขนาดเล็ก ที่ความถี่สูงขึ้น PIN diode จะดูเหมือนเป็นตัวต้านทานที่สมบูรณ์แบบโดยประมาณ มีชุดของประจุที่เก็บไว้ในขอบเขตที่แท้จริง ที่ความถี่น้อยสามารถถอดประจุออกและไดโอดปิดอยู่

ที่ความถี่สูงกว่าไม่มีเวลาเพียงพอในการกำจัดประจุดังนั้นไดโอด PIN จะไม่ปิด ไดโอดมีเวลาในการฟื้นตัวย้อนกลับที่ลดลง พินไดโอดมีความเอนเอียงอย่างเหมาะสมจึงทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานตัวแปร ความต้านทานความถี่สูงนี้อาจแตกต่างกันในช่วงกว้าง (ตั้งแต่ 0.1 Ω-10 kΩในบางกรณีช่วงที่ใช้งานได้จริงจะแคบกว่า)

พื้นที่ภายในที่กว้างขึ้นยังหมายถึงไดโอด PIN จะมีความจุต่ำเมื่อมีอคติย้อนกลับ ในไดโอดนี้บริเวณพร่องมีอยู่อย่างสมบูรณ์ในขอบเขตเนื้อแท้ พื้นที่พร่องนี้ดีกว่าใน PN-diode มากและมีขนาดเกือบคงที่โดยไม่ขึ้นกับอคติย้อนกลับที่ใช้กับ PN-diode

สิ่งนี้จะเพิ่มปริมาณที่สามารถสร้างรูอิเล็กตรอนคู่ได้โดยโฟตอนที่เกิดขึ้น อุปกรณ์ตรวจจับภาพถ่ายบางอย่างเช่น ทรานซิสเตอร์ภาพถ่าย และโฟโตไดโอด PIN ใช้ทางแยก PIN ในการก่อสร้าง

การออกแบบ PIN-diode มีการแลกเปลี่ยนการออกแบบบางอย่าง การเพิ่มขนาดของขอบเขตภายในทำให้ไดโอดดูเหมือนตัวต้านทานที่ความถี่น้อย ส่งผลกระทบต่อเวลาที่ต้องใช้ในการปิดไดโอดและความจุของ shunt ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเลือกอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานโดยเฉพาะ

ดังนั้นนี่คือข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับ PIN diode การทำงานและการใช้งาน เราหวังว่าคุณจะมีความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือ ดำเนินโครงการไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ โปรดให้ข้อเสนอแนะที่มีค่าของคุณโดยการแสดงความคิดเห็นในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณว่า PIN diode มีหน้าที่อะไร?