p- 타입 및 N 형 재료를 P와 N- 타입 재료 사이에 고유 층으로 샌드위치하여 핀 다이오드를 생성 하였다. 열 이온 밸브는 2 개의 전극 (양극 및 P 및 N 형 재료 인 음극)을 갖는 다이오드입니다. 코어 층은 절연체로서 기능하여 전기가 통과하는 것을 방지합니다. 고전압 정류기, RF 스위치, 마이크로파 스위치, 가변 감쇠기 및 기타 응용 프로그램은 핀 다이오드를 사용합니다. 일반적으로 모든 다이오드는 전류 흐름을위한 일방 통행 밸브 역할을하며 전압 또는 전류 흐름의 상대적 상승이 감지되면 전류 흐름을 중지하기 위해 동일한 방식으로 핀 다이오드를 활용할 수 있습니다. 핀 다이오드 및 그 응용 프로그램과 입력 및 출력 특성은이 기사에서 논의됩니다.
핀 다이오드
핀 다이오드는 P- 타입 반도체와 N 형 반도체 영역 사이에 배치되는 미공 대한 고유 반도체 재료를 갖는 다이오드입니다. 접합부의 고유 영역과 비교하여, P 형 및 N- 타입 영역은 일반적으로 광범위하게 도핑된다. 이 PIN 다이오드의 종료 터미널은 OHMIC 접촉에 사용되어 일반 P-N 다이오드보다 넓습니다.
일반 p-n 접점과 달리 핀 다이오드는 더 큰 고유 영역을 가지므로 다양한 응용 분야를위한 독특한 다이오드입니다. 전류 흐름에 대한 일정한 저항을 제공하는 더 넓은 고유 층으로 인해이 다이오드는 회로에 사용될 때 저항으로 생각됩니다.
.핀 다이오드 구조
핀 다이오드의 구조는 일반적으로 원통형이며, 3 개의 층이 모두 끼워지고 전체 다이오드는 플라스틱 호스로 덮여있어 회로 연결을 위해 2 개의 OHMIC 접점이 남습니다. 핀 다이오드의 구조에서, 구멍은 P- 타입 재료의 다수 충전 캐리어 인 반면, 전자는 N- 타입 재료의 우세한 전하 캐리어입니다.
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Invention
Jun-ichi Nishizawa와 그의 동료들은 1950 년대 후반에 핀 포토 디오드를 고안했습니다. 일부 응용 분야의 경우 PN- 접합을 대체합니다. PN- 접합 다이오드는 1940 년에 개발 후 전기 회로의 저주파가 낮은 주파수를 갖는 고전력 정류기로서 처음 사용되었다. 또한 무선 및 전자 레인지와 같은 고전압 응용 분야에도 사용할 수 있습니다. P- 타입 재료, 고유 층 및 N 형 재료가 다이오드 내부에 삽입 된 서열로 인해, 모니 커 핀 다이오드가 제공되었다.
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작동 원리
충전 캐리어는 특정 영역의 전하 캐리어 농도로 인해 핀 다이오드가 편향되지 않으면 N- 타입 영역에서 고유 영역으로 흐릅니다. 결과적으로, N-I 접점에서, 고갈 영역이 더 넓어집니다. 결과적으로 너비는 N 측에서 더 크고 I- 사이드에서는 적습니다.
이것은 N 형 재료가 강하게 도핑 된 반면, 고유 층은 그렇지 않다는 사실 때문입니다. 결과적으로, 전하 캐리어 (전자가 N 측의 대다수의 캐리어 일 때 고갈 영역이 N- 타입에서 고유 층으로 흐르면, N-P 접합의 양쪽에있는 고갈 영역의 폭이 다를 때.
. 입력 및 출력의 특성다른 유형의 다이오드와 비교할 때, 핀 다이오드는 더 넓은 접합을 갖습니다. 리버스 바이어스 모드로 연결되면 더 큰 표면으로 인해 핀 다이오드 커패시턴스가 감소합니다. 여기에 생성 된 고갈 영역은 실질적으로 더 크고 바이어스 전압이 크게 변하는 경우에도 영역의 크기는 거의 일정하게 유지됩니다.
전하 운반체는 정방향 바이어싱 동안 고갈 영역으로 이동하고 구멍과 전자가 가까워 질 때 전류 흐름이 시작됩니다.
역 바이어싱 중에 p와 n 층 사이의 고유 층은 두 층 사이의 간격을 넓히고 다이오드의 정전 용량을 낮 춥니 다. 결과적으로 다이오드는 분리됩니다.
응용
rf (무선 주파수) 스위치, 전압 정류기, 전자 레인지 스위치, 가변 감쇠기 및 포토 다이오드는 가장 일반적인 용도 중 일부입니다.
🡪 핀 다이오드는 RF 스위치 및 마이크로파 주파수 스위치로서 전압 변경 가능한 저항으로 작용하며 RF 릴레이보다 훨씬 더 나은 수준의 일관성을 제공 할 수 있으며, 이는 일반적으로 유일하게 사용 가능한 다이오드입니다.
.🡪 다이오드의 고유 층은 두 층 사이의 전압 정류기로 간격을 생성하여 레이어가 더 큰 역 전압을 견딜 수있게합니다. 고전압을 사용하는 가제트가 사용되는 곳에서 사용됩니다.
aall 가변 보상기로서 전압 변경 가능한 저항으로서 다이오드의 주요 응용 프로그램 이이 특성을 기반으로했습니다. 가변 감쇠기를 만들기 위해 회로의 고정 저항기를 대체하는 데 3 개의 다이오드가 사용될 수 있으며 회로를 위해 유사한 회로가 개발되었습니다.
🡪 🡪 포토 다이오드 형태의 포토 다이오드 영역에서 빛을 전류로 바꿉니다. 고유 층이 삽입되면 고갈 영역이 팽창하여 광 변화의 부피를 증가시켜 성능을 향상시킵니다.
핀 다이오드의 장점
The following are some of the benefits of using a pin diode:
🡪 매우 낮은 리버스 바이어스 전압을 사용해야합니다.
🡪 quantum 효율이 높습니다.
🡪 더 큰 대역폭을 얻을 수 있습니다.
🡪 orth diodes는 노이즈 성능이 낮고 효율이 높으며 비용 효율성이 높습니다.
🡪 더 큰 고갈 영역은 추가 작업 공간을 제공합니다.
🡪 🡪 large 저항 (공차)은 역전 전압으로 증가합니다.
핀 다이오드의 단점
가장 큰 단점은 그것을 통과하는 신호를 향상시킬 수 없다는 것입니다.
insensitivity는 낮으며 온도가 변함에 따라 변동합니다.
🡪 정밀도없이 잘못 배치되면 핀 다이오드가 실패 할 수 있습니다.
🡪 기존 다이오드와 비교할 때 전력 손실 후 복구 기간은 실질적으로 더 길다.
결론
핀 다이오드와 일반 P-N 접합 다이오드의 유일한 차이점은 다이오드 중간의 고유 층입니다. 핀 다이오드가 전방 바이어스를 받고 전류가 다이오드를 통해 흐르기 시작함에 따라 P-N 접합의 고갈 구역이 줄어 듭니다. 고갈 영역의 영역은 핀 다이오드가 바이어스 된 상태를 역전시키기 위해 배치 될 때 자랍니다. 고갈 층은 더 낮은 역 바이어스 전압에서 완전히 증발합니다. 핀 다이오드가 낮은 바이어스가 발생하면 핀 다이오드의 커패시턴스가 감소하고 고유 영역이 넓어집니다. 고유 층으로 인해 핀 다이오드는 광범위한 응용 프로그램을 제공합니다. PIN 다이오드는 P- 타입 반도체와 N 형 반도체 영역 사이에 배치되는 미공 대한 고유 반도체 재료를 갖는 다이오드입니다.
