PIN, PIN-PD   PIN Photodiode, p-i-n Photo Diode, PIN Diode   PIN 다이오드, PIN 광다이오드

1. PIN 다이오드

  ㅇ (용도) 고주파 회로, 스위칭 회로, 감쇠기, 변조기, RF 보호 회로 등 다양한 응용에 사용

  ㅇ (구조) p형 반도체 층과 n형 반도체 층 사이에 i형(고유층) 반도체 층이 끼워진 pn 접합 구조

  ㅇ (명칭) Positive-Intrinsic-Negative의 약칭

  ㅇ (특징)
     - 고속 동작 특성을 갖게할 수 있음
     - 안정적이고, 신뢰성이 높음
     - 가격 저렴 경제적
     - 기본적으로 선형 소자임


2. PIN 다이오드의 구조

  ㅇ 일반 pn 접합 다이오드에서는 외부로 전류를 생성하기전에 전자 정공 쌍이 재결합되므로
     - 낮게 도핑시킨 공핍층(depletion layer)을 추가하여, 넓게 만든 구조
        . 즉, 진성 반도체층을 p 및 n 영역 사이에 삽입시킨 구조 (i 영역)
           .. p 와 i 영역이 이종접합 구조(heterostructure)

     

  ㅇ 진성영역(i 영역)
     - 저항성 영역으로 불순물 농도 작음
        . 역 전압 대부분이 여기에 걸리고, 공핍층이 형성되고, 전계 대부분이 이곳에 형성됨


3. [광 다이오드]  PIN PD (PIN 광 다이오드, PIN Photodiode)

  ㅇ PiN 접합(pn 접합 사이에 다소 넓은 진성 반도체 층이 있는 구조)을 갖는
     광 검출용 다이오드(포토다이오드,수광소자)를 말함


4. [광 다이오드]  PIN PD 동작 특성

  ㅇ 공핍층(진성영역,i 영역)에 비해 p 및 n 영역의 두께를 매우 얇게함으로써,
     - 광자의 흡수효율이 좋아짐
        . 전자-정공쌍을 발생시키는 영역이 넓어지기 때문

  ㅇ 공핍층 두께에 따라 입사 빛의 응답도 및 반응시간에 차이가 남
     - 공핍층 두께가 커지면 응답도는 커지나,
        . 반송자 이동시간이 길어지면 결국 반응시간도 영향을 받음 


5. [광 다이오드]  PIN PD 재료별 주요 특성

   


6. [M/W 다이오드]  (100 MHz 이상의 고주파수에서,)

  ㅇ 가변 감쇄기 역할
     - 고주파수에서 가변 저항 처럼 동작
     - 높은 동작 주파수에서, PIN 다이오드에 걸리는 바이오스가 변하면, 이에따라 저항이 변함

  ㅇ 스위칭 역할
     - 바이어스에 따라, 매우 낮은 저항과 높은 저항 값을 번갈아 갖으므로, 스위칭 회로에 사용 가능

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