_ بخش پین دیود (pin diode)
بررسی نحوه (پاسخ فرکانسی) در ساختار پین دیود (pin diode)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
به دلیل وجود لایه ذاتی در دیود PIN، خواص الکتریکی آن به طرز چشمگیری متفاوت است. در کل عملکرد آن، مقاومت آن بسته به ولتاژ اعمال شده از چند اهم تا صدها مگا اُهم متغیر است. در بایاس معکوس، حتی به عنوان یک عایق عمل می کند. به عنوان یک مقاومت متغیر عمل می کند که مقاومت آن به جریان عبوری بستگی دارد.
در بایاس مستقیم، حامل های اکثریت از ناحیه P و ناحیه N به ناحیه ذاتی تزریق می شوند. این حامل های بار در ناحیه ذاتی به سرعت ترکیب نمی شوند، بلکه مدتی طول می کشد که به آن طول عمر حامل ها می گویند. از آنجایی که حضور حامل های بار در ناحیه ذاتی مقاومت آن را کاهش می دهد، دیود PIN در بایاس مستقیم به عنوان یک مقاومت متغیر Rs عمل می کند.
_ دیود PIN به دلیل لایه ذاتی اضافی، نسبت به دیود پیوند PN معمولی مزایایی دارد. در اینجا به برخی از این مزایا اشاره می کنیم :
دیود PIN عملکرد بسیار خوبی در فرکانس های بالا دارد.
می تواند ولتاژ معکوس بالا را کنترل یا مسدود کند.
لایه ذاتی به فوتون ها حساس است. بنابراین به عنوان یک آشکارساز نوری استفاده می شود.
جریان نشتی معکوس بسیار کوچک است.
می توان از آن به عنوان یک مقاومت متغیر در بایاس مستقیم استفاده کرد.
دارای ظرفیت اتصال کوچک با زمان پاسخ سریع است.
صدای کمتری در سیستم تولید می کند.
در بایاس معکوس، حامل های بار به دلیل پتانسیل معکوس اعمال شده از ناحیه ذاتی جاروب می شوند. این ناحیه ذاتی به عنوان یک عایق بین دو لایه P و N که به عنوان صفحات رسانا عمل می کنند، عمل می کند. بنابراین، لایه ذاتی به عنوان یک مقاومت بزرگ Rp موازی با ظرفیت کل Ct دیود عمل می‌کند.پاسخ فرکانسی دیود PIN با افزایش فرکانس تغییر می کند. همانطور که می دانیم، لایه ذاتی تا زمانی که حامل های بار در آن وجود داشته باشند، جریان را عبور می دهد. اما اگر حامل های بار به طور کامل از لایه ذاتی دور شوند، مقاومت آنها افزایش می یابد و به یک عایق تبدیل می شوند.در مورد فرکانس پایین، زمان کافی برای حذف کامل حامل های بار از لایه ذاتی وجود دارد، بنابراین مقاومت بالا است.
- پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک
- پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک
در فرکانس بالا، زمان کافی برای حذف کامل حامل‌های بار وجود ندارد، بنابراین مقاومت اتصال کاهش می‌یابد. مقاومت با افزایش فرکانس بیشتر کاهش می‌یاب