Trong số những thành phần này, bộ tách sóng quang đóng vai trò rất quan trọng, đặc biệt là trong việc biến đổi các tín hiệu quang thành tín hiệu điện và trong các ứng dụng quan trọng như
TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN QUANG
1.3 B Ộ TÁCH SÓNG QUANG
độ nhạy thu cao, đáp ứng nhanh, nhiễu thấp, giá thành hạ và đảm bảo độ tin cậy cao.
- Tại bộ thu quang, sóng tín hiệu quang từ phía phát đi tới, được biến đổi thành tín hiệu điện, rồi được khuyếch đại và phục hồi trở lại thành tín hiệu cùng dạng như ở đầu vào thiết bị phát quang Tín hiệu quang được biến đổi thành tín hiệu điện tại bộ biến đổi quang điện (O/E) Bộ biến đổi quang điện thường là một bộ tách sóng phô-tô-điôt Đây là một bộ tách sóng theo luật bình phương vì nó biến đổi công suất quang thu được trực tiếp thành dòng điện (dòng photo tại đầu ra của nó) Vì thế mà bộ thu kiểu này được gọi là bộ thu tách sóng trực tiếp DD (Direct Detection) Tín hiệu quang từ phía phát đi vào sợi quang sẽ dễ bị suy hao dần, và độ méo tăng lên theo độ dài cự ly truyền dẫn do tác động của tán xạ, hấp thụ và tán sắc trong sợi dẫn quang Vì vậy, bộ thu quang phải làm việc trong điều kiện gặp nhiều các yếu tố tác động việc thiết kế thiết bị thu quang sẽ khó khăn hơn rất nhiều so với thiết bị phát quang Bộ thu phải đảm bảo thu được tín hiệu rất yếu, bị méo và phải tách được các thành phần nhiễu khá lớn so với tín hiệu trong các bộ thu quang số thực tế, tín hiệu điện yếu thu được tại đầu ra bộ tách song sẽ được khuếch đại, cân bằng tại các bộ khuếch đại điện và bộ cân bằng tương ứng Cuối cùng , tín hiệu sẽ được phục hồi tại mạch quyết định.
- Để có được một tuyến truyền dẫn dài với tốc độ bit lớn, bộ thu quang cần phải thoả mãn những yêu cầu chính sau đây:
+ Có tỷ số tín hiệu nhiễu SNR (Signal to Noise Ration) lớn và độ nhạy thu cao.
+ Hoạt động trong điều khiển tín hiệu có băng tần lớn.
- Tại đầu cuối của đường truyền dẫn quang phải có dụng cụ thu và chuyển đổi các thông tin được chứa trong tín hiệu quang Phần tử đầu tiên của máy thu là bộ tách quang (hay còn gọi là bộ biến đổi điện quang) Bộ tách quang cảm nhận năng lượng quang chiếu vào nó biến đổi các năng lượng quang thành dòng điện tương ứng Do tín hiệu quang nói chung là yếu và bị méo khi xuất hiên ở đầu cuối sợi quang, nên bộ tách quang phải có yêu cầu là tái tạo lại dạng tín hiệu. Trong số những yêu cầu đầu tiên là đáp ứng cao hoặc độ nhạy cao trong phạm vi bước sóng bức xạ của nguồn quang đang sử dụng, sự tăng nhiễu là nhỏ nhất cho hệ thống, và tốc độ đáp ứng phải nhanh hoặc là độ rộng băng tần hiệu dụng phải tương ứng với tốc độ truyền của số liệu được yêu cầu
Bộ tách quang cũng sẽ phải không nhạy với nhiệt độ, phải tương hợp với kích cỡ của sợi quang, có giá thành hợp lý so với các thành phần khác của hệ thống và phải có tuổi thọ cao Tuy nhiên rất nhiều các bộ tách không có một hoặc nhiều các yêu cầu trên.
- Có nhiều loại bộ tách quang trong đó chủ yếu được chia thành hai nhóm:
+ Nhóm 1: bao gồm các bộ tách quang Phyroelectric liên quan đến sự chuyển đổi của photon thành nhiệt quang nóng Sự hấp thụ photon dẫn đến sự thay đổi nhiệt của vật liệu tách quang Điều này làm biến đổi hằng số điện mà nó thường được đo như là khả năng thay đổi Đáp ứng của bộ tách này là khá bằng phẳng trên dải phổ rộng nhưng tốc độ của nó bị hạn chế bới tốc độ làm mát của bộ tách sau khi nó đã bị kích thích Nhóm này hầu như không được sử dụng trong các hệ thống thông tin quang.
+ Nhóm 2: Là các linh kiện hoạt động theo nguyên lý biến đổi trực tiếp lượng tử ánh sáng thành tín hiệu điện được gọi là bộ tách quang lượng tử (hay gọi đơn giản là bộ tách quang) Các bộ tách quang lượng tử lại được chia thành hai loại:
Loại thứ nhất: Là các linh kiện sử dụng hiệu ứng quang ngoại nghĩa là quá trình phát xạ điện tử vào không gian khi có tác động của các lượng tử Các linh kiện này là các tế bào quang điện chân không hoặc các bộ nhận điện tử (Photomultiplier), Bộ nhân quang (Photomultiplier) bao gồm một cực quang âm và một bó nhân điện tử trong ống chân không có khả năng khuếch đại lớn và nhiễu thấp Thế nhưng kích thước lớn và yêu cầu điện áp cao của chúng làm chúng không thích hợp với các hệ thống sợi quang.
Loại thứ hai: Là các linh kiện sử dụng hiệu ứng quang nội nghĩa là quá trình tạo ra các phần tử mang điện trong chất rắn Các linh kiện này bao gồm: Thyristor,Photoresitance, Phototransitor và Photodiode Trong số các bộ tách quang bán dẫn, photodiode được sử dụng với khả năng hầu như độc chiếm đối với các hệ thống sợi quang bởi vì kích thước nhỏ, vật liệu thích hợp, thời gian đáp ứng nhanh và phù hợp với công nghệ vi điện tử Hai kiểu photodiode thường dùng trong các hệ thống thông tin quang là bộ tách quang kiểu PIN (Positiv Intrinsis Negativ) và diode quang thác APD (Avalanche Photo Diode).
- Trong đề tài này, chúng ta sẽ chỉ tập trung tìm hiểu về bộ tách sóng quang PIN.
1.3.2.1 Quá trình tách sóng quang
- Quá trình thu sóng điện từ bao gồm quá trình hấp thụ các photon của trường tới. Tuy nhiên, do năng lượng photon tại các tần số sóng vô tuyến thấp nên khó nhận thấy các tác động của quá trình lượng tử hoá sóng điện từ tại các tần số này Tách sóng quang về căn bản khác nhiều so với tách sóng rf vì có sự khác nhau rất nhiều giữa năng lượng photon trong hai vùng phổ tần này Với sóng
“rf”, quá trình thu sóng được thực hiện qua một chiếc anten làm bằng vật liệu dẫn điện tốt Sau bước đầu tiên này, dòng điện cảm ứng trong anten được khuếch đại và xử lý điện từ để thu tín hiệu phù hợp cho giải điều chế và giai đoạn tách sóng cuối cùng Do vậy, sự tương tác cơ bản trong quá trình thu sóng
“rf” liên quan đến đáp ứng của các điện tử vùng với trường điện từ tới Hiện nay, các vật dẫn tốt có rất nhiều điện tử trong vùng dẫn phân bố đều trên các mức năng lượng Do vậy, không có giới hạn dưới năng lượng photon đối với quá trình hấp thụ tại tần số vô tuyến Điều này rõ ràng khác so với hiệu ứng điện quang cũng như tách sóng quang nói chung.
- Khác so với thu sóng vô tuyến, tách sóng tần số quang diễn ra giữa chùm sóng quang tới và các điện tử vùng hoá trị giới hạn trong các nguyên tử trong bộ tách sóng Chùm ánh sáng bị hấp thụ bới các nguyên tử trong vùng hiếm của photodiode là điều cần quan tâm đầu tiên trong hệ thống truyền thông cáp quang Quá trình tách sóng được bắt đầu bằng quá trình hấp thụ photon và hiện tượng nhảy mức đồng thời của các điện tử trong vùng hoá trí lên vùng dẫn Để hiện tượng này xảy ra, năng lượng của chùm photo tới phải đủ lớn để cho điện tử vượt qua vùng trống Không giống như thu sóng vô tuyến, điều kiện này đặt ra yêu cầu về giới hạn dưới của tần số sóng quang mà photodiode có thể thu được Hiện tượng này biểu thị qua sự tồn tại của tần số cắt dưới có thể quan sát được trong hiệu ứng quang điện Đáp ứng của hệ thống anten vô tuyến là phụ thuộc vào tần số, nhưng không có tần số cắt dưới một cách rõ ràng Hai loại thiết bị thu sóng được sử dụng trong hệ thống thông tin sợi quang là bộ nhân photon và photodiode.
- Năm 1905, Einstein chứng minh rằng hiệu ứng quang điện là một bằng chứng rõ ràng về sự lượng tử hoá ánh sáng thành các đơn vị năng lượng rời rạc gọi là các photon Ông đã giải thích thí nghiệm quan sát tần số cắt trong hiệu ứng quang điện bằng cách chỉ ra rằng năng lượng photon cần thiết để xảy ra hiệu ứng quang điện phải như sau: hf ≥ E g + công thoát ra khỏi bề mặt
- Công thoát khỏi bề mặt trong biểu thức này được quy định bằng dòng năng cần thiết để thoát khỏi hàng rào thế luôn tồn tại ở đường biên các bề mặt Không phải tất cả quá trình hấp thụ photon thoả mãn điều kiện tần số cắt đều dẫn đến bức xạ điện tử; tuy vậy, trung bình trên một số lượng lớn các hiện tượng như vậy đều tạo ra dòng đáp ứng tỉ lệ với cường độ ánh sáng tới Nếu tần số sóng nhỏ hơn tần số cắt thì không có dòng đáp ứng cho dù cường độ ánh sáng tới lớn đến đâu Kích thích nhiệt và những tia vũ trụ trừ có cường độ cao sẽ tạo ra dòng
“tối” rất nhỏ ngay cá khi không có ánh sáng chiếu vào bộ thu quang Có thể giảm dòng sinh ra do nhiệt bằng cách làm lạnh các bộ thu photodiode, bảo vệ bộ khuếch đại photon bằng cách bọc kim bao phủ xung quanh PMT để giảm ảnh hưởng của các phần tử năng lượng cao Sơ đồ khuếch đại photon đơn giản được minh hoạ ở hình sau:
Hình 1-3: Sơ đồ bộ nhân photon
BỘ TÁCH SÓNG QUANG PIN
2.2 B Ộ TÁCH SÓNG QUANG PIN (P OSITIVE I NTRINSIS N EGATIVE )
- Bộ tách sóng quang PIN, hay photodiode PIN, là sự thay đổi cấu trúc của photodiode tiếp giáp bằng cách thêm vào lớp không pha tạp giữa hai loại n và loại p như trên hình 2-1, và được biết đến là bộ tách sóng quang được sử dụng phổ biến và rộng rãi nhất hiện nay.
- Vùng nghèo trong photodiode PIN bao gồm toàn bộ vùng giữa Giống như trong lớp tiếp giáp p-n, ở đây tồn tại hàng rào thế ngăn cản dòng hạt tải đa số đi vào vùng trống mở rộng được tạo bởi hai mặt giữa vùng i Điện trường phát sinh do các hạt mang điện tại hai bề mặt này Các lỗ trống và các điện tử tự do trong vùng nghèo bị đẩy theo chiều đối diện vào các vùng mà tại đó chúng thành các hạt tải đa số Giống như trường hợp photodiode một lớp tiếp giáp p-n, những hạt tải dư thừa sinh ra dòng điện mạch ngoài.
- Một ưu điểm quan trọng của photodiode Pin là cải thiện được các đặc tính đáp ứng tần số sinh ra do giảm điện dung của vùng nghèo (CDR) Tác dụng tăng độ dài đối với điện dung vùng nghèo được giải thích bằng công thức tụ điện bản mặt song song C= ε A/d Trái lại, đáp ứng tần số cũng phụ thuộc vào thời gian điện tích đi qua vùng nghèo, vùng nghèo mở rộng của cấu trúc Pin làm tăng thời gian chuyển tiếp Vùng trống rộng hơn dẫn đến điện trường yếu hơn so với điện trường trong các photodiode một lớp tiếp giáp p-n với cùng thiên áp Tuy nhiên, cấu trúc Pin tạo ra đáp ứng nhanh nhất.
- Photodiode PIN có một số ưu điểm so với photodiode một lớp tiếp giáp p-n. Thứ nhất, hầu như tất cả các photon vào vùng nghèo đều được hấp thụ tại đây và hầu như không có photon nào đi qua vùng kế tiếp (vùng n trong hình 2-1).
Có lẽ ưu điểm quan trọng nhất của cấu trúc Pin là số lượng các photon bị hấp thụ ở vùng p,n giảm rất nhiều, do đó giảm hầu hết hiệu ứng kéo dài xung như miêu tả trước đây Ngoài ra, tính chất này làm tăng đáp ứng tần số của photodiode.
- Dòng điện chạy trong các vùng p, n phần lớn là do sự khuếch tán, trong khi dòng có hướng điều khiển bởi điện trường là loại dòng chủ yếu trong vùng nghèo mở rộng Kết quả là đáp ứng thời của diode PIN tốt hơn so với một loại photodiode bán dẫn khác là photodiode p-n Để có được đáp ứng tần số ở 50GHz, vùng i và tiết diện phải được chế tạo càng nhỏ càng tốt Bởi vì tiết diện hẹp khó ghép ánh sáng vào photodiode; một số bộ thu PIN được goi là nhành nhất có hiệu suất lượng tử khá nhỏ Mặc dù có một số ý kiến trái chiều khi so sánh giữa photodiode p-n và Pin, song ta đều nhận thấy rằng photodiode PIN tốt hơn photodiode p-n vì nó làm giảm hiệu ứng kéo dài xung và đáp ứng tần số tốt hơn.
- Một loại photodiode PIN khác rất hữu ích là sử dụng cấu trúc lớp tiếp giáp không đồng nhất dành riêng cho vùng i của photodiode Khác với diode laser lớp tiếp giáp không đồng nhất , những thiết bị này được thiết kế để làm việc với một dải bước sóng rộng Để photodiode tiếp giáp không đồng nhất làm việc ở một bước sóng là điều không cần thiết Trong trường hợp đặc biệt năng lượng trống trong vùng i được thiết kế sao cho0 tương thích với việc thu tín hiều truyền 0 ở mức 1,3 hoặc 1,55 à m Mặt khỏc, cỏc vựng n và p được cấu trỳc không chỉ là vật liệu bán dẫn tinh khiết , mà bao gồm cả GaAs hay InP, không có các lớp tiếp giáp không đồng nhất Điều này tạo ra độ phân cách các mức năng lượng trong các vùng trống này khá lớn để hấp thụ ánh sáng tại bước sóng của tín hiệu quang thu được Nhờ vậy, không có hấp thụ photon hoặc phát sinh ra các hạt điện trong vùng p và n Ngăn ngừa hiệu ứng khuếch tán và do đó triệt tiêu hiệu ứng kéo dài xung Thiết kế phúc tạp này tạo ra photodiode tốc độ cao với tần số cắt 3 dB rất lớn.
2.2.2 Cấu tạo của bộ tách sóng quang PIN.
- Nguyên tắc biến đổi quang- điện của photodiode PIN dựa vào nguyên lý biến đổi quang điện của lớp tiếp giáp p-n được phân cực ngược Cấu trúc cơ bản của photodiode PIN được chỉ ra ở hình 2-2.
Hình 2-5: Cấu tạo cơ bản của photodiode PIN
- Cấu tạo của photodiode PIN bao gồm:
+ Một tiếp giáp gồm 2 bán dẫn tốt là P + và N + làm nền, ở giữa có một lớp mỏng bán dẫn yếu loại N hay một lớp tự dẫn I (Intrisic).
+ Trên bề mặt của lớp bán dẫn P + là một điện cực vòng (ở giữa để cho ánh sáng thâm nhập vào miền I).
+ Đồng thời trên lớp bán dẫn P + có phủ một lớp mỏng chất chống phản xạ để tránh tổn hao ánh sáng vào.
+ Điện áp phân cực ngược để cho diode không có dòng điện (chỉ có thể có một dòng ngược rất nhỏ, gọi là dòng điện tối)
- Diode tách quang PIN dựa trên cấu trúc của của PD p-n bằng cách xen vào giữa lớp p và lớp n một lớp bán dẫn thuần i Vùng nghèo trong diode tách quang Pin bao gồm toàn bộ lớp i Trong vùng nghèo hình thành một hàng rào thế ngăn cản các hạt tải điện đa số đi vào vùng nghèo Điện trường này được tạo ra nhờ các khối điện tích cố định nằm về hai phía của tiếp giáp giữa lớp i với các lớp p và n Các lỗ trống và các điện tử trong lớp i được hình thành khi vùng nghèo hấp thụ photon Ưu điểm quan trọng của Pin diode là cải thiện được đáp ứng tần số do điện dung của diode CD rất bé Đạt được điều này nhờ xen thêm lớp i Để giải thích vấn đề này, sử dụng biểu thức xác định điện dung của một tụ điện phẳng song song: C= ε 0∗ε r∗A d
- Trong đó ε0 là hằng số điện môi của không gian tự do, εr là hằng số điện môi tương đối của môi trường giữa hai má tụ điện, A là diện tích của má tụ điện, d là khoảng cách hai má tụ điện
- Mặt khác đáp ứng tần số cũng phụ thuộc vào thời gian chuyển dịch của các hạt tải điện qua vùng nghèo Vùng nghèo mở rộng của Pin diode làm chậm thời gian chuyển dịch Vùng nghèo càng rộng thì thời gian chuyển dịch càng dài. Điện trường trong vùng nghèo của Pin diode yếu hơn điện trường trong cấu trúc diode p-n Tuy nhiên cấu trúc Pin diode có đáp ứng nhanh nhất so với các diode khác.
Hình 2-6: Sơ đồ cấu trúc và vùng năng lượng của PIN
- Cấu trúc của loại này bao gồm miền bán dẫn p và n cách lý bởi miền tự dẫn rất yếu (i) Trong sự hoạt động bình thường điện áp phân cực ngược khá lớn được cấp cho dụng cụ để miền tự dẫn dùng hết hoàn toàn các hạt mang điện Tức là mật độ tập trung các hạt ở miền n và p là coi như không đáng kể khi so với độ tập trung tạp chất ở miền này.
- Do cấu trúc cơ bản bên trong của nó, lớp i nằm ở giữa có trở kháng cao và hầu hết điện áp đặt vào phần ngang của nó Kết quả là có một điện trường lớn tồn tại trong lớp i Khi có một photon đi tới mà mang một năng lượng lớn hơn (hoặc bằng) với năng lượng vùng cấm của vật liệu bán dẫn dùng để chế tạo phô-tô-điôt,photon này có thể bỏ ra năng lượng của nó và kích thích một điện tử từ vùng hóa trị sang vùng dẫn Quá trình này sẽ phát ra các cặp điện tử-lỗ trống tự do, các cặp này chủ yếu được phát ra trong vùng trôi và được gọi là các hạt mang photo hoặc các điện tử photon.
- Khi có một photon bất ngờ (ngẫu nhiên có năng lượng lớn hơn hoặc bằng năng lượng dải cấm của vật liệu bán dẫn, photon có thể đưa ra năng lượng của nó và kích tích một điện tử từ dải hoá trí lên dải dẫn Quá trình này tạo ra các cặp điện tử - lỗ trống tự do được gọi là các hạt điện quang (photocarriers), do chúng là các hạt mang điện được sinh ra nhờ photon như được thể hiện ở hình vẽ 2-3 Bộ tách quang được thiết kế bình thường để cho các hạt mang điện này được phát ea chủ yếu ở miền dùng hết (miền tự dòng dùng hết), ở đó hầu hết ánh sáng ngẫu nhiên được hấp thụ Sự hiện diện của điện trường cao tại miền dùng hết dẫn đến các hạt mang điện cách ly và bị tập hợp ngang qua miền phân cự ngược Điều này đưa ra sự tăng dòng chảy trong mạch điện ngoài , với một dòng điện tử chảy đối với mọi cặp hạt điện được sinh ra, dòng điện này được gọi là dòng quang điện.
Hình 2-7: Hệ số hấp thụ quang thay đổi theo bước sóng
- Khi dòng các hạt mang điện chảy qua vật liệu, một số cặp điện tử - lỗ trống sẽ tái hợp và vì thế sẽ không xuất hiện Trung bình các hạt mang điện sẽ di chuyển một khoảng cách Ln hoặc Lp đối với điện tử hoặc lỗ trống Độ dài này gọi là độ dài khuếch tán Thời gian mang lại sự tái hợp điện tử và lỗ trống gọi là thời gian tồn tại của hạt mang điện và được miêu tả bởi Tn vàTp Thời gian này và độ dài khuếch tán quan hệ bởi:
- Trong đó Dn và Dp là hệ số khuếch tán của điện tử và lỗ trống, nó được biểu diễn bởi đơn vị là cm 2 /s.
- Bức xạ quang lại hấp thụ trong vật liệu bán dẫn tuân theo luật hàm mũ.
+ α s (x) là hệ số hấp thụ tại bước sóng
+ P0 là mức năng lượng quang ngẫu nhiên
+ P(x) là năng lượng bị hấp thụ trên khoảng cách x
ỨNG DỤNG CỦA PHOTODIODE
3.2 Ư U ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM
RF biến thiên, cho phép điều chỉnh kiểm soát của công suất tín hiệu Những bộ giảm này rất hữu ích trong các ứng dụng cần kiểm soát chính xác của mức độ tín hiệu, như trong hệ thống kiểm tra và đo lường, hệ thống trò chuyện và truyền thông vệ tinh.
- Pin Diode làm công tắc RF: Diode PIN thường được sử dụng làm công tắc RF (Tần số vô tuyến) do các đặc tính cụ thể của nó, cùng với tốc độ chuyển mạch nhanh, suy hao chèn thấp và khả năng xử lý tần số cao Khả năng truyền RF của diode PIN chủ yếu dựa trên chức năng của nó là truyền bất ngờ giữa các trạng thái trở kháng thấp và quá mức dưới ảnh hưởng của điện áp phân cực áp dụng.
Hình 3-14: Pin Diode làm công tắc RF
3.2 Ưu điểm và nhược điểm
- Tốc độ chuyển mạch nhanh: diode PIN thể hiện tốc độ chuyển đổi nhanh, làm cho chúng lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu thời gian phản ứng nhanh Đặc tính này là tích cực trong các mạch tần số cao và điện tử công suất.
- Thời gian phục hồi ngược thấp: Các đặc tính của lớp nội bộ đóng góp vào thời gian phục hồi ngược thấp, giảm thiểu tổn thất năng lượng trong quá trình chuyển đổi Điều này cải thiện hiệu suất của các hệ thống sử dụng diode PIN.
- Trở kháng biến thiên: Khả năng của diode PIN hoạt động như một trở kháng biến thiên là một ưu điểm lớn, cho phép kiểm soát động của trở kháng phản ứng với các thay đổi trong điện áp áp dụng Đặc tính này hữu ích trong các ứng dụng yêu cầu các đặc tính điện được điều chỉnh.
- Khả năng xử lý công suất cao: diode PIN có thể xử lý mức công suất cao, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng nơi tiêu thụ năng lượng là yếu tố quan trọng Đặc tính này rất quý giá trong các bộ khuếch đại công suất và các ứng dụng công suất cao khác.
- Đa dạng trong ứng dụng: diode PIN được sử dụng trong chuyển mạch RF, bộ giảm điện áp điều khiển bằng điện áp, SMPS, các thiết bị điều chỉnh pha RF và bộ giảm điện RF biến thiên Sự linh hoạt của chúng làm cho chúng trở thành các thành phần quan trọng trong nhiều thiết bị và hệ thống khác nhau trên các ngành công nghiệp khác nhau.
- Dòng rò ngược cao: diode PIN có thể thể hiện dòng rò ngược cao hơn so với các loại diode khác Dòng rò ngược này có thể góp phần vào tổn thất năng lượng và có thể cần được kiểm soát cẩn thận trong một số ứng dụng cụ thể.
- Phạm vi tần số hạn chế: Mặc dù diode PIN rất phù hợp cho các ứng dụng tần số cao, nhưng hiệu suất của chúng cũng có thể giảm đi ở tần số cực cao Nhà thiết kế cần xem xét các yêu cầu tần số cụ thể của ứng dụng của họ.
- Nhạy cảm với biến đổi nhiệt độ: diode PIN có thể nhạy cảm với các thay đổi nhiệt độ, có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của chúng Điều này có thể yêu cầu các biện pháp bổ sung, như bù nhiệt độ hoặc quản lý nhiệt độ, trong một số ứng dụng cụ thể.
- Độ phức tạp trong sản xuất: Quy trình sản xuất của diode PIN bao gồm nhiều lớp và sự doping đặc biệt, điều này có thể góp phần vào sự phức tạp trong sản xuất tăng lên và có thể dẫn đến chi phí sản xuất cao hơn.
- Hạn chế trong các ứng dụng tần số thấp: Mặc dù diode PIN có hiệu suất tốt trong các ứng dụng tần số cao, nhưng các đặc tính của chúng có thể không tích cực trong các gói tần số thấp Trong các tình huống mà hoạt động tần số thấp là quan trọng, các loại diode khác có thể phù hợp hơn.