PIN二极管

定义:PIN二极管是由内禀层(高电阻率关于0.1Ω-m）p型和n型半导体之间创建一个电场他们之间。由于电场的大小很大，电子-空穴对的产生将大大增加，从而可以处理a弱输入信号。

这些耗尽层的宽度很大，这将导致电容减小，因为电容随着电极间的分离而减小。这里p型和n型区域分别作为正极和负极。

PIN二极管的符号表示如下:

PIN二极管结构

Pin二极管由两层半导体和一层之间的本征材料组成。半导体层通常为p型和n型。引脚二极管有两种构造方法使用平面结构和台面结构。在平面结构中，在p型衬底上制备了一层非常薄的外延层。这个外延层由P组成⁺地区。

同样，在N型衬底上制备外延层，外延层由N组成⁺地区。在这些半导体之间，有一层固有材料的宽度10-200微米和电阻率0.1Ω-m介绍了。半导体层提供欧姆接触。

PIN二极管的工作

当PIN二极管无偏置时，载流子由于浓度梯度将从n型区流向本征区。因此，耗尽区域的宽度为NI结(本征和n型材料)会有更多关于n侧而不是I-Side。

在掺杂的内部层不是掺杂或掺杂水平的情况下，这是n型材料的原因非常掺杂。因此，当从n型到本征层的电荷载体（n型中的电子 - 多个载流子）流动耗尽区域时，将是N-I结的两个侧面的宽度。

席卷电压

当PIN二极管逆转偏置，然后反向电压将继续增加耗尽区的宽度n结。因为反向偏置增加了耗尽区的宽度。

当整个本征层扫过或脱离载流子时，电荷量会增加到一定程度。整个本征层扫过载流子时的反向电压值称为扫除电压。这个值是-2V。

反向偏置的影响

反向偏置Pin二极管应用于微波频率下的各种器件中，如微波开关。因此，如果不将所有载流子从本征层除去，就可能导致电流的流动。而对于开关来说，即使是少量的电流也会使装置失效。

正向偏置的影响

当PIN二极管正向偏置时，正向电压的逐渐增加使P-I结(p型和本征层结)耗尽层的宽度减小。

因此，随着耗尽层宽度的减小，电流开始增大。在正向偏置中，它通过提供可变电阻作为可变电阻，在反向偏置中，它提供无限电阻，从而作为一个完美的开关。

因此，随着耗尽层宽度的减小，电流开始增大。因此，在正向偏置中，它通过提供可变电阻来充当可变电阻，在反向偏置中，它提供无限电阻，从而充当完美的开关。

PIN二极管特性

在较低的频率下，当我们有足够的时间时，本质层的载流子可以很容易地分离出来。低频意味着时间因素大，因为频率与时间成反比。

但在较高的频率下，时间因素低;因此，不能完全除去电荷载体。因此，在较高的频率下，它表现为具有0.1kΩ至10kΩ的电阻器的电阻。

PIN二极管的应用

1. 作为高压整流器:引脚二极管用作高压整流器。本征层的大宽度赋予二极管能够容忍高反向电压而不会导致二极管的击穿。因此，可以用引脚二极管实现高电压下的整流。
2. 射频开关:引脚二极管可用作RF和微波开关，但在这种情况下，所需的二极管需要在反向偏置区域中操作。本征层的宽度比较多于半导体层，因此，宽度越多是半导体层之间的分离，并且较少的电容。

因此，如果要操作二极管作为开关，则电容应该可以忽略不计。它不应存放任何充电，并立即从传导到绝缘的变化，反之亦然。

3. 光电二极管:PIN二极管也可以用作光电二极管。电流到光的转换是在二极管的本征区进行的。因此，本征区宽度越大，二极管的发光效率就越高。
4. 作为衰减器和RF保护电路：当PIN二极管正向偏置时，它作为可变电阻工作。因此，它可以用于保护射频电路免受可能损坏电路的大电流。当正向偏压增大时，电阻突然减小，因此，它可以用作衰减器。

PIN二极管的优点

1. 高反向击穿电压：PIN二极管耗尽层的宽度较大。它赋予它高反向击穿电压的能力。因此，它适用于大电流电路的保护。
2. 高电容：由于二极管的电容低，所固有层的宽度很大。由于设备的电容与电极之间的距离成反比。
3. PhotoDetection：由于内在层的宽度较大，光子撞击表面将更多。电子 - 孔对的产生也将增加。由于电流更多的流动。因此，PIN二极管有助于实现改进的光电检测。

PIN二极管的缺点

反向恢复时间高:引脚二极管具有高反向恢复时间，因为哪种功率损耗很大。