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想要理解快恢復二極管的PIN結，那么我們就要先來了解下普通二極管的PN結。

PN結構  普通二極管一般的都是以半導體PN結為基礎的。在N型半導體和P型半導體結合后構成PN結。由于N區(qū)和P區(qū)交界處電下和空穴的濃度差別，造成了各區(qū)的多數(shù)載流子（多子）向另一一區(qū)移動的擴散運動，到對方區(qū)內成為少數(shù)載流子（少子），從而在界面兩側分別留下了帶正，負電荷但不能任意移動的雜質離子。這些不能移動的正、負電荷被稱為空間電荷。空間電荷建立的電場被稱為內電場成自建電場，其方向是阻止擴散運動的，另一方面又吸引對方區(qū)內的少子(對本區(qū)而言則為多子)向本區(qū)運動，這就是所謂的漂移運動。擴散運動和漂移運動既相互聯(lián)系又是一對矛盾，最終達到動態(tài)平衡，正、負空間電荷量達到穩(wěn)定值。形成了一個穩(wěn)定的由空間電荷構成的范圍，被稱為空間電荷區(qū)，按所強調的角度不同也被稱為耗盡層、阻擋層或勢壘區(qū)。
  當PN結外加正向電壓(正向偏置)，即外加電壓的正端接p區(qū)、負端接N區(qū)時，外加電場與PN結自建電場方向相反，使得多子的擴散運動大于少子的漂移運動，形成擴散電流，在內部造成空間電荷區(qū)變窄，而在外電路上則形成自P區(qū)流入而從N區(qū)流出的電流，稱之為正向電流IF。當外加電壓升高時，自建電場將進一步被削弱，擴散電流進一步增加。這就是PN結的正向導通狀態(tài)。當PN結上流過的正向電流較小時，二極管的電阻主要是作為基片的低摻雜N區(qū)的歐姆電阻，其阻值較高且為常量，因而管壓降隨正向電流的上升而增加，當PN結上流過的正向電流較大時，注入并積累在低摻雜N區(qū)的少子空穴濃度將很大，為了維持半導體電中性條件，其多子濃度生相應大幅度增加，使得其電阻率明顯下降，也就是電導率大大增加，這就是電導調制效應。電導調制效應使得PN結在正向電流較大時壓降仍然很低，維持在1V左右，所以正向偏置的PN結表現(xiàn)為低阻態(tài)。
  當PN結外加反向電壓時(反向偏置)，外加電場與PN結自建電場方向相同，使得少子的漂移運動大于多子的擴散運動。形成漂移電流，在內部造成空間電荷區(qū)變寬，而在外電路上則形成自N區(qū)流入而從P區(qū)流出的電流，稱之為反向電流IR。但是少子的濃度很小，在溫度一定時漂移電流的數(shù)值趨于情定，被稱為反向飽和電流Is，一般僅為微安數(shù)量級，因此反向偏置的PN結表現(xiàn)為高阻態(tài)，幾乎沒有電流流過，被稱為反向截止狀態(tài)。
  這就是PN結的單向導電性，二極管的基本原理就在于PN結的單向導電性這個主要特征。
  PN結具有一定的反向耐壓能力，但當施加的反向電壓過大，反向電流將會急劇增大，破壞PN結反向偏置為截止的工作狀態(tài)，這就叫反向擊穿。反向擊穿按照機理不同有雪崩擊穿和齊納擊穿兩種形式。反向擊穿發(fā)生時，只要外電路中采取了措施，將反向電流限制在一定范圍內，到當反向電壓降低后PN結仍可恢復原來的狀態(tài)。但如果反向電流未被限制住，使得反向電流和反向電壓的乘積超過了PN結容許的耗散功率，就會因熱量散發(fā)不出去而導致PN結溫度上升，直至過熱而燒毀，這就是熱擊穿。
  PN結中的電荷量隨外加電壓而變化，呈現(xiàn)電容效應、稱為結電容CJ.-被稱為微分電容。結電容按其產生機制和作用的差別分為勢壘電容CB和擴散電容CD。勢壘電容只在外加電壓變化時才起作用，外加電壓頻率越高，勢壘電容作用越明顯。勢壘電容的大小與PN結截面積成正比，與阻擋層厚度成反比，而擴散電容僅在正向偏置時起作用。在正向偏置時，當正向電壓較低時，勢壘電容為主；正向電壓較高時，擴散電容為結電容主要成分。結電容影響PN結的工作頻率、特別是在高速開關的狀態(tài)下，可能使其單向導電性變差，甚至不能工作，應用時應加以注意。 
  快恢復二極管的內部結構屬于PIN結，即在P型硅材料與N型硅材料中間增加了基區(qū)I，構成PIN硅片。因基區(qū)很薄，反向恢復電荷很小，所以快恢復二極管的反向恢復時間較短，正向壓降較低，反向擊穿電壓（耐壓值）較高。

（1）基本結構

　因為PD的主要有源區(qū)是勢壘區(qū)，所以展寬勢壘區(qū)即可提高靈敏度。p-i-n結快恢復二極管實際上也就是人為地把p-n結的勢壘區(qū)寬度加以擴展，即采用較寬的本征半導體（i）層來取代勢壘區(qū)，而成為了p-i-n結。
　　p-i-n結快恢復二極管的有效作用區(qū)主要就是存在有電場的i型層（勢壘區(qū)），則產生光生載流子的有效區(qū)域增大了，擴散的影響減弱了，并且結電容也大大減小了，所以其光檢測的靈敏度和響應速度都得到了很大的提高。
（2）基本設計考慮
　　p-i-n結快恢復二極管中i型層的厚度d是一個重要的結構參量，從提高響應速度和靈敏度來看，要求d應該大一些；但是若d過大，則載流子在i層中漂移（速度為vd）的時間（d / vd）將增長，這反而不利，因此可根據(jù)d / vd = 調制信號周期T的一半來選取，即有d = vd T / 2。另外，為了減小表面半導體層對光的吸收作用，應該采用禁帶寬度較大的窗口材料。