Ki Prensip Ak Aplikasyon Dyòd PIN yo? (pati 1)

Yon fotodyod PINse yon aparèy semi-kondiktè ki fòme ak yon junction PIN ki konvèti yon siyal optik nan yon siyal elektrik ki chanje kòm limyè a chanje. Li vize a defisi jeneral PD, estrikti a amelyore, ak sansiblite a pi wo pase fotodyode jeneral PN junction, epi li gen karakteristik kondiksyon sèl-direksyon.

1. Prensip ak estrikti PIN Dyòd

Dyòd jeneral la konpoze de materyèl semi-conducteur N-tip enpurte dope ak materyèl semi-conducteur P-tip enpurte dope dirèkteman pou fòme yon junction PN. Dyòd PIN la se ajoute yon kouch mens semi-conducteurs ki ba-dopan ant materyèl semi-conducteurs P-tip ak materyèl semi-conducteurs N-tip.

Dyagram nan estrikti nan dyod PIN yo montre nan Figi 1 paske semi-kondiktè a intrinsèques se menm jan ak mwayen an, sa a se ekivalan a ogmante distans ki genyen ant de elektwòd yo nan kondansateur a junction PN, se konsa ke kondansateur a junction vin piti. Dezyèmman, lajè kouch rediksyon an nan semi-conducteurs P-kalite ak N-kalite semi-kondiktè elaji ak ogmantasyon nan vòltaj ranvèse, ak kapasite nan junction tou piti ak ogmantasyon nan patipri ranvèse. Akòz egzistans kouch I, ak rejyon P an jeneralman trè mens, foton ensidan an ka sèlman absòbe nan kouch I, ak patipri ranvèse se sitou konsantre nan rejyon I, fòme yon rejyon segondè jaden elektrik, ak konpayi asirans photogenerated la. nan rejyon an mwen akselere anba aksyon an nan jaden an fò elektrik, se konsa transpò a transpò tan konstan diminye, kidonk amelyore repons nan frekans nan fotodyode la. An menm tan an, entwodiksyon de kouch mwen agrandi rejyon an appauvrissement ak elaji zòn nan travay efikas nan konvèsyon an foto-elektrik, kidonk amelyore sansiblite a.

Gen de estrikti debaz nan dyod PIN la, sètadi, estrikti nan avyon an ak estrikti nan mesa a, jan yo montre nan Figi 2. Pou dyod junction Si-pin133, konsantrasyon nan konpayi asirans nan kouch I trè ba (apeprè 10cm lòd. nan grandè), rezistivite a trè wo (apeprè k-cm lòd nan grandè), ak epesè W a jeneralman epè (ant 10 ak 200m); Konsantrasyon dopan nan semi-conducteurs P-tip ak N-kalite sou chak bò kouch I an anjeneral trè wo.

Kouch I yo nan tou de estrikti planar ak mesa ka fabrike pa teknoloji epitaksi, ak kouch p plis dope yo ka jwenn pa difizyon tèmik oswa teknoloji implantation ion. Dyòd planè yo ka fasilman fabrike pa pwosesis konvansyonèl planar. Dyòd estrikti mesa a tou bezwen fabrike (pa grave oswa grooving). Avantaj ki genyen nan estrikti mesa yo se:

① Yo retire pati koube nan junction avyon an, epi yo amelyore vòltaj pann sifas la;

②Kandans kwen ak inductance redwi, sa ki fezab pou amelyore frekans fonksyònman an.

2. PIN Dyòd travay eta anba diferan patipri

①Derive pozitif anba

Lè yo aplike dyòd PIN la ak yon vòltaj pi devan, anpil mòl nan rejyon P ak rejyon N yo pral sou fòm piki nan rejyon I a epi rekonbine nan rejyon I an. Lè konpayi asirans lan piki ak konpayi asirans konpoze an egal, aktyèl la I rive nan ekilib. Kouch nan intrinsèques gen yon rezistans ki ba akòz akimilasyon nan yon gwo kantite transpòtè, kidonk lè dyòd PIN la se pi devan, li gen yon karakteristik rezistans ki ba. Plis pi gwo patipri a pi devan, pi gwo aktyèl la sou fòm piki nan kouch I a, ak plis transpòtè yo nan kouch I an, fè rezistans li pi piti. Figi 3 se dyagram sikwi ekivalan anba patipri pozitif, epi li ka wè ke li ekivalan a yon ti rezistans ak yon valè rezistans ant 0.1Ω ak 10Ω.

② Zewo devyasyon

Lè pa gen okenn vòltaj aplike nan tou de bout dyòd PIN la, paske aktyèl kouch I an gen yon ti kantite enpurte P-tip, nan koòdone nan IN, twou yo nan rejyon an I difize nan rejyon an N, ak elektwon yo nan la. N rejyon difize nan rejyon I an, ak Lè sa a, fòme yon rejyon chaj espas. Paske konsantrasyon nan enpurte nan Zòn I trè ba konpare ak sa ki nan Zòn N, pi fò nan zòn nan appauvrissement se prèske nan Zòn I. Nan koòdone nan PI, akòz diferans lan konsantrasyon (konsantrasyon nan twou nan rejyon an P se pi gwo pase. ke nan rejyon an I), mouvman difizyon pral rive tou, men efè li se pi piti anpil pase sa ki nan koòdone nan IN epi yo ka inyore. Se poutèt sa, nan zewo patipri, dyòd PIN la prezante yon eta rezistans segondè akòz egzistans la nan yon rejyon rediksyon nan rejyon an I.

③ Ranvèse patipri anba

Patipri a ranvèse se trè menm jan ak patipri zewo a, eksepte ke bati-an jaden elektrik la ranfòse, ak efè a se elaji rejyon an chaj espas nan junction IN a, sitou nan direksyon pou rejyon an I. Nan moman sa a, dyod PIN a ka ekivalan a rezistans a plis kapasite, rezistans a se rezistans nan rejyon intrinsèques ki rete, ak kapasite a se kapasite baryè nan rejyon an appauvrissement. Figi 4 se dyagram sikwi ekivalan nan dyod PIN la anba patipri ranvèse, epi li ka wè ke seri a rezistans se ant 1Ω ak 100Ω, ak seri a kapasite se ant 0.1pF ak 10 PF. Lè patipri ranvèse a twò gwo, se konsa ke zòn nan appauvrissement ranpli tout zòn I a, pénétration zòn I pral rive, epi tib PIN la pa pral travay nòmalman.

Enfòmasyon pou kontakte:

Si ou gen nenpòt lide, santi yo lib pou pale ak nou. Kèlkeswa kote kliyan nou yo ye ak ki kondisyon nou yo ye, nou pral swiv objektif nou yo bay kliyan nou yo bon jan kalite segondè, pri ki ba, ak pi bon sèvis la.