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pin-Dioden
| normale Diode mit pn-Übergang: |
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| pin- Diode mit eigenleitender („intrinsic”) i-Zone | |
p-Zone (diffundiert) i-Zone n-Zone (Substrat) |
Bild 1: Aufbau einer pin-Diode
pin-Dioden sind als Dreischichtstruktur aufgebaut mit einer möglichst eigenleitenden i-Mittenzone zwischen hochdotierten p- bzw. n- Kontaktzonen. Für kurze Schaltzeiten beträgt die Weite der i-Zone 0,5...1µm. Wenn große Durchbruchspannungen verlangt werden, beträgt die Weite der i-Zone bis zu 100µm.
Die Anwendung der pin-Dioden in der HF-Technik beruhen auf folgende Eigenschaften:
- In Sperrrichtung werden die wenigen Ladungsträger der i-Zone schon bei kleinen Sperrspannungen ausgeräumt, die pin-Diode hat dann eine spannungsunabhängige Sperrschichtkapazität. Bei großen Weiten der i-Zone ist die Kapazität sehr klein, die pin-Diode bildet damit für HF-Schwingungen einen hohen Widerstand. Außerdem ist die Durchbruchspannung groß, so dass hohe Wechselspannungen anstehen können.
- Bei Betrieb in Flussrichtung wird die i-Zone durch injizierte Minoritätsträger überschwemmt. Die pin-Diode bildet dann einen vorstromabhängigen Widerstand, der sehr kleine Werte annehmen kann. Die pin-Diode bildet dann auch noch für HF-Schwingungen großer Amplitude einen linearen Widerstand.
- pin-Dioden können sehr schnell (etwa 1 ns) zwischen Sperrrichtung (nahezu Leerlauf) und Flussrichtung (nahezu Kurzschluss) umgeschaltet werden.
