www.radartutorial.eu Radar Temelleri

pin- Diyotları

pn-kavşaklı normal diyot: Farklı katkılanmış yarıiletken yüzeylere sahip diyotlara ait grafik (diyot kavşağı). Normal diyot sadece bir pn-kavşağı, pin diyotun arasında özgün bir zonun bulunduğu iki adet pn-kavşağı vardır.
 
pin- diyotu, i-zonunda özgün (intrinsic) malzeme bulunuyor
 

p-zonu (katkılanmış)   i-zonu   n-zonu (üstleç (substrate))

Resim 1: Bir pin--diyotun yapısı

pin diyotlar üçlü bir yapıdan oluşur. Ortasında malzemenin saf bir kısmı i-zon (intrinsic zone) yer almakta, kenarlarda ise kuvvetlice katkılanmış, biri p-tipi, diğeri n-tipi iki adet kontak zonu bulunur. Kısa anahtarlama süreleri için i-zonunun eni 0,5...1 mikron civarındadır. Büyük delinme gerilimleri için bu değer 100 mikron kadar olabilir. „pin” kelimesi zonların dizilişini temsil eder: p-zonu, i-zonu ve n-zonu. Bu diyotlarda, i-zonunun yapımında direncinin yüksek olması nedeniyle silisyum kullanılır. 100 MHz frekansa kadar kullanılabilirler, ancak daha yukarısında çalışma karakteristikleri bozulur.

pin diyotları aşağıda belirtilen özellikleri nedeniyle yüksek frekanslı devrelerde kullanılır:

Eni büyük i-zonda elektronların geçiş zamanı uzar. 100 MHz in üzerinde elektronlar i-zonda yığılmaya başlar. Bu yük taşıyıcıların yığılması sonucunda diyot bir doğrultucu gibi çalışmayı bırakır ve değişken bir direnç gibi davranmaya başlar.

Eğer pin diyotuna uygulanan ön gerilim değiştirilirse mikrodalga direnci değişir. Bu direnç negatif ön gerilimde tipik 6 kΩ iken, pozitif ön gerilim uygulandığında 5 Ω a kadar düşer. Eğer diyot bir iletim hattına veya dalga kılavuzuna monte edilmiş ve ters ön gerilimlenmiş ise devreye olan yüklemesi ihmal edilebilir, ama pozitif ön gerilim varsa direnç 5 Ω a düşer ve gücün büyük bir bölümü yansıtılır. Diğer bir ifade ile; diyot bir iletim hattına veya dalga kılavuzuna paralel takılı ise bir serbest kontak gibi davranır. Bir kaç paralel bağlı diyot 150 kW a kadar anahtarlama yapabilir. Üst güç sınırı diyotun üzerindeki ısıyı yitirme yeteneğine bağlıdır. Üst çalışma frekans sınırını pn-kavşağının şönt kapasitansı belirler. 30 GHz i aşan üst sınır frekanslarına sahip pin diyotlar mevcuttur.