Diodo PIN
El Diodo PIN es un diodo con una estructura de tres capas, siendo la intermedia un semiconductor intrínseco, y las externas, una de tipo P y la otra tipo N (estructura P-I-N que da nombre al diodo).
Sin embargo, en la práctica, la capa intrínseca se sustituye bien por una capa tipo P de alta resistividad (π) o bien por una capa tipo n de alta resistividad (ν). La región intrínseca amplia, hace que el diodo PIN sea un rectificador inferior y por eso, sea adecuado para atenuadores, interruptores rápidos, foto-detectores, y aplicaciones de electrónica de potencia de alta tensión.
Cuando el diodo está polarizado directamente, la concentración de portadores inyectada es típicamente de varios órdenes de magnitud más alta que la concentración de portadores nivel intrínseco.
Debido a esta inyección de alto nivel, que a su vez se debe al proceso de agotamiento, el campo eléctrico se extiende profundamente en la región. Este campo eléctrico ayuda en la aceleración del transporte de portadores de carga desde la P a la región N, que se traduce en un funcionamiento más rápido del diodo, por lo que es un dispositivo adecuado para operaciones de alta frecuencia.
El diodo PIN puede ejercer, entre otras cosas, como:
- Conmutador de RF.
- Resistencia variable.
- Protector de sobre-tensiones.
- Foto-detector.
Características del Diodo Pin.
Un diodo PIN obedece a la ecuación del diodo estándar para señales de baja frecuencia.
A frecuencias más altas, el diodo se comporta como una resistencia casi perfecta. existe una gran cantidad de carga almacenada en la región intrínseca, pero a bajas frecuencias, la carga se quitar y el diodo se apaga.
La resistencia de alta frecuencia es inversamente proporcional a la corriente continua de polarización a través del diodo.
Un diodo PIN, adecuadamente sesgada, por lo tanto, actúa como una resistencia variable. Esta resistencia de alta frecuencia puede variar en un amplio intervalo.
La región intrínseca amplia, también significa que el diodo tendrá una capacitancia baja cuando polarizado inversamente.
En un diodo PIN, la región de agotamiento existe casi por completo dentro de la región intrínseca. Esta región de agotamiento es mucho más grande que en un diodo PN, y casi constante de tamaño, independiente de la polarización inversa aplicada al diodo. Esto aumenta el volumen en el que los pares electrón-hueco pueden ser generados por un fotón incidente.
Algunos dispositivos foto-detectores, tales como foto-diodos PIN y foto-transistores, utilizan una unión pin en su construcción.
El diseño de diodo tiene algunas ventajas y desventajas de diseño. El aumento de las dimensiones de la región intrínseca permite que el diodo se vea como una resistencia a frecuencias más bajas. Se afecta negativamente el tiempo necesario para apagar el diodo y su capacitancia en derivación. Diodos PIN se adaptarán para un uso particular.