p-i-n-диоды

В технике СВЧ в устройствах управления уровнем используются переключательные диоды.

Принцип действия переключательного диода основан на большом различии полного сопротивления диода при прямом и обратном постоянном напряжении на диоде. По своей сути он подключает или отсекает СВЧ-цепь, следующую за диодом. Отсюда требования к переключательным диодам – с минимальными потерями пропускать СВЧ-мощность в состоянии пропускания и не пропускать в состоянии замирания, обладать большой допустимой мощностью рассеяния, большим пробивным напряжением, малой емкостью и большой скоростью переключения.

Для увеличения мощности рассеяния приходится увеличивать площадь перехода, что приводит к увеличению емкости перехода и снижению скорости переключения. Чтобы уменьшить емкость нужно увеличить ,т.к. С . Это достигается путем введения между p- и n-слоями слоя i – собственной проводимости. Получается p-i-n-диод (рис.27)

рис.27

- p i n +

Иногда вместо i-слоя делают слой с малой концентрацией акцепторов ( -слой), концентрацией доноров ( -слой).

Особенность p-i-n-диодов в том, что, имея малую барьерную емкость, она мало зависит от напряжения, что положительно сказывается на точность передачи формы импульсов (частотные искажения).

Напряжение пробоя p-i-n-диодов достигает нескольких сотен вольт, что существенно выше, чем у обычных переключателей. Форма диода (корпус) зависит от области применения. Диоды допускают как последовательное, так и параллельное подключение нагрузки (линии передачи).

рис.6а

I I, А ДШ

0,5А ДШ обычный диод 100 обычный диод

0.1 0.2 0.3 0.4 В 1 U,В

малоточные ДШ сильноточные ДШ и выпрямит.

рис.8

+50 +20

-50

+50 +20 -50