_ بخش پین دیود (pin diode)  

فرآیند (بایاس معکوس) در ساختار پین دیود (pin diode)  

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)



در بایاس معکوس، آند یا ناحیه P به قطب منفی و کاتد یا ناحیه N به قطب مثبت باتری متصل می‌شود. پتانسیل معکوس اعمال شده، حامل‌ها را از محل اتصال دور می‌کند و پهنای ناحیه تخلیه را افزایش می‌دهد تا جایی که ناحیه ذاتی عاری از حامل‌ها شود. ولتاژی که در آن حامل‌های بار به طور کامل از ناحیه ذاتی حذف می‌شوند، ولتاژ جاروب شده نامیده می‌شود.



در بایاس معکوس (پین دیود) از آنجایی که هیچ حاملی در لایه ذاتی وجود ندارد، حامل‌های بار نمی‌توانند از آن عبور کنند و جریان عبوری از دیود را مسدود می‌کنند. بار بین دو لایه نیمه‌هادی P و N که به عنوان صفحات خازن عمل می‌کنند و لایه I به عنوان دی‌الکتریک ذخیره می‌شود. بنابراین، در بایاس معکوس، دیود PIN به عنوان یک خازن عمل می‌کند. که در آن ظرفیت اتصال توسط رابطه زیر داده می‌شود.

untit67789_7j7.jpg

در فرآیند بایاس معکوس (پین دیود) عملکرد دیود PIN تقریباً مشابه دیود PN معمولی است، به جز یک لایه میانی اضافی. این لایه ذاتی میانی، فاصله بین لایه نوع P و نوع N را افزایش می‌دهد و در نتیجه پهنای پیوند را افزایش می‌دهد.تحت شرایط بدون بایاس، هیچ پتانسیلی به دیود اعمال نمی‌شود. ناحیه P دارای حفره‌هایی به عنوان حامل‌های اکثریت است در حالی که ناحیه N دارای الکترون‌هایی به عنوان حامل‌های اکثریت است. در این ناحیه، ناحیه ذاتی میانی عاری از حامل است یا تعداد الکترون‌ها و حفره‌ها برابر است. بنابراین، به عنوان یک لایه عایق بین آنها عمل می‌کند. بنابراین، نه حفره‌ها و نه الکترون‌ها از سد عبور نمی‌کنند.


  • پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

  • دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک