Une diode PiN est un type de diode qui contient un semi-conducteur avec une très grande région intrinsèque (le i) entre une région positive et négative plus petite que la normale (le P et le N). Cette grande région neutre au centre du semi-conducteur réduira la vitesse à laquelle la tension se déplace dans le système. Une diode PiN est utilisée pour trois raisons fondamentales : en tant que commutateur radiofréquence (RF), en tant que partie d’une cellule photovoltaïque et en tant que shunt d’urgence pour les surcharges de puissance.
Une diode typique a une très petite surface intrinsèque. Habituellement, les diodes sont composées de deux bornes de connexion reliées par un semi-conducteur. Les diodes prennent de l’énergie à travers une anode et la libèrent dans une zone chargée positivement d’un semi-conducteur. Une petite couche intrinsèque sépare la zone positive d’une zone négative. La puissance se déplace à travers l’intrinsèque dans le négatif, puis à travers une cathode de nouveau dans l’appareil.
Une diode PiN fonctionne un peu différemment. La puissance pénètre dans la diode et se transfère normalement vers la région positive, mais elle atteint ensuite une zone intrinsèque extrêmement grande. Cette zone agit comme un barrage à la puissance circulant dans le système. Il se remplit de plus en plus de puissance à mesure que la zone positive continue de l’envoyer. Quand il se remplit enfin au point où il n’en peut plus, il commence à pousser la puissance dans la zone négative.
Ces différentes zones dans le semi-conducteur de la diode PiN sont créées par un processus appelé dopage. La plupart des semi-conducteurs sont en silicium. Lorsque le semi-conducteur est construit, le silicium est imprégné d’une variété de métaux, dont certains améliorent le système positif, tandis que d’autres améliorent le négatif. La zone intrinsèque de la diode PiN est très peu ou pas dopée. Cela fait que le courant s’y précipite puis s’assoit pendant que le courant s’accumule – il se précipite ensuite.
Lorsqu’elle est utilisée dans le cadre d’un commutateur RF, une diode PiN isole les signaux. La construction de la diode permet à certains types de signaux de se déplacer plus facilement que d’autres dans la zone intrinsèque. Cela permet à des signaux spécifiques de passer tout en gardant les autres bloqués en permanence.
Les cellules photovoltaïques nécessitent des rafales de puissance pour fonctionner. Dans ce cas, la diode PiN empêche le courant d’entrer dans le système jusqu’à ce qu’il y ait une accumulation importante. Ce pouvoir est libéré d’un seul coup, déclenchant la cellule.
La dernière utilisation courante d’une diode PiN est celle d’un shunt d’alimentation de secours. Lorsque l’alimentation circule dans un système, une branche secondaire peut contenir une diode PiN connectée directement au système de mise à la terre de l’appareil. Si l’appareil fonctionne normalement, la zone intrinsèque du PiN ne se remplit jamais et, par conséquent, ne déplace jamais la puissance. Si une surtension frappe l’appareil, la zone intrinsèque se remplit et le courant sort de l’appareil vers le sol, espérons-le avant que l’appareil ne soit endommagé.