_ بخش پین دیود (pin diode)
بررسی (معایب و اشکالات سیستمی) پین دیود (pin diode)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
عملکرد دیود PIN مشابه دیود پیوند PN است، اما دیود PIN دارای یک ناحیه ذاتی است و این ناحیه به عنوان یک لایه تخلیه بین لایه های P و N عمل می کند.در یک دیود PIN بدون بایاس، حامل های بار توزیع می شوند، یعنی بارهای ناحیه تخلیه سعی می کنند به قسمت پایه منتقل شوند. این روند تا زمانی که بارها در ناحیه تخلیه معادل شوند، ادامه می یابد. بیایید در نظر بگیریم که ناحیه N و لایه ذاتی، ناحیه تخلیه را تشکیل می دهند. بنابراین، توزیع الکترون و حفره، ناحیه تخلیه را در ناحیه NI ایجاد می کند. در ناحیه N، یک لایه تخلیه نازک ایجاد می شود و در ناحیه ذاتی، یک لایه تخلیه ضخیم با قطب مخالف ایجاد می شود زیرا سطح پایه ناحیه N بزرگتر از بخش ذاتی است. به طور کلی دو نوع حالت بایاس دیود PIN وجود دارد - شرایط بایاس مستقیم و بایاس معکوس.
معایب پین دیود :
دیودهای PIN به طور قابل توجهی حساسیت کمتری دارند.
دیودهای PIN زمان پاسخ کندتری نسبت به سایر دیودها دارند.
دیودهای پین به دلیل اتلاف توان قابل توجه، زمان بازیابی معکوس بالایی دارند.
وقتی دیود PIN در بایاس مستقیم متصل می شود، حامل‌های بار از نواحی N و P وارد ناحیه ذاتی می شوند. عرض لایه تخلیه به دلیل پتانسیل مستقیم اعمال شده کاهش می یابد و مقاومت ارائه شده توسط دیود ها در شرایط بدون بایاس شروع به کاهش می کند. با افزایش ولتاژ مستقیم، حامل های بار بیشتری به ناحیه ذاتی تزریق می شوند. در بایاس مستقیم، دیود PIN به عنوان یک قطعه با مقاومت متغیر عمل می کند.
وقتی دیود پین در بایاس معکوس متصل می شود، ولتاژ معکوس به دیود اعمال می شود و عرض لایه تخلیه شروع به افزایش می کند. با افزایش بیشتر ولتاژ معکوس، عرض لایه تخلیه افزایش می یابد تا زمانی که تمام حامل های بار از ناحیه ذاتی جاروب شوند. ولتاژ خاص به عنوان ولتاژ جاروب شده شناخته می شود. به طور کلی، مقدار آن حدود -۲ ولت است.این قطعه به عنوان یک خازن در بایاس معکوس عمل می کند، که در آن P و N به عنوان دو سطح موازی صفحات خازن عمل می کنند. اگر مقدار ولتاژ معکوس بسیار زیاد باشد، یک لایه تخلیه نازک می تواند در ناحیه P تشکیل شود.
- پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک