Die PIN-Diode

Schichtaufbau einer PIN-Diode

Eine PIN- oder Intrinsicdiode wird bevorzugt im Frequenzbereich oberhalb 10 MHz eingesetzt. Die Diode besteht aus je einem hoch dotierten p- und n-Halbleiter. Dazwischen befindet sich ein kaum dotierter Bereich. Diese I-Zone entspricht einem n-Typ und ist sehr hochohmig. Sie wird Eigenleitfähigkeitszone genannt.

Bei niedrigen Frequenzen verhält sich die PIN-Diode wie eine normale Diode. In Sperrrichtung betrieben ermöglicht die I-Zone besonders hohe Sperrspannungen. Die sehr schwache Dotierung der n-Intrinsicschicht führt zur Ausbildung einer weitreichenden positiven Raumladung. Insgesamt wird so die Sperrzone sehr breit.

 
PIN-Diode, Arbeitsdiagramm bei HF
Bei Frequenzen oberhalb 10 MHz verliert die PIN-Diode ihre Eigenschaft als Gleichrichter. Sie verhält sich dort wie ein steuerbarer Wirkwiderstand. Liegt an der PIN-Diode zusätzlich zum HF-Signal eine in Durchlassrichtung gepolte Gleichspannung an, so kann der Widerstandswert der I-Zone in weiten Grenzen verändert werden. Die Gleichspannung erhöht die Anzahl der Ladungsträger in der hochohmigen I-Zone, wobei der Widerstand abnimmt.

PIN-Dioden eignen zur Amplitudenregelung in HF-Oszillatorschaltungen. Das bevorzugte Einsatzgebiet sind steuerbare oder geregelte Antennenverstärker im UKW- und Fernsehbereich. Da die PIN-Dioden im Arbeitsbereich eine lineare Kennlinie haben, erzeugen sie praktisch keine nichtlinearen Verzerrungen.