PIN диоды применяются для выпрямления, преобразования и переключения высокочастотных и импульсных сигналов.
В p-i-n диодах две сильнолегированные области полупроводника p- и
n-типа разделены достаточно широкой областью полупроводника с
собственной проводимостью (i-область). Схематическое устройство
p-i-n диода приведено на рисунке 1.
Рисунок 1. Схематическое устройство p-i-n диода
В этом диоде электрические заряды сосредоточены вблизи границ i-области. Распределение электрического поля в
ней в идеальном случае можно считать однородным (в отличие от обычного p-n
перехода). Таким образом, i-область с низкой концентрацией носителей заряда, но обладающей диэлектрической проницаемостью
можно рассматривать как конденсатор, "обкладками" которого являются узкие (из-за большой концентрации носителей в p-
и n-областях) слои зарядов доноров и акцепторов. Барьерная емкость p-i-n диода определяется
размерами i-слоя и при его достаточной ширине не зависит от приложенного постоянного напряжения.
Особенность работы p-i-n диода состоит в том, что при прямом напряжении одновременно происходит
инжекция дырок из p-области и электронов из n-области в
i-область. При этом его прямое сопротивление резко падает. При обратном напряжении происходит экстракция носителей
из i-области в соседние области. Уменьшение концентрации приводит к дополнительному возрастанию сопротивления
i-области по сравнению с равновесным состоянием. Поэтому для p-i-n диода характерно очень
большое отношение прямого и обратного сопротивлений, что очень хорошо при его применении в высокочастотных переключателях.
В качестве примера на рисунке 2 приведена принципиальная схема высокочастотного выключателя на p-i-n
диодах.
Рисунок 2. Высокочастотный выключатель на p-i-n диодах
Дата последнего обновления файла
21.02.2022
