Lieljaudas silīcija karbīda diodes ietekme uz PIN fotodetektoru

Lieljaudas silīcija karbīda diodes ietekme uz PIN fotodetektoru

Lieljaudas silīcija karbīda PIN diode vienmēr ir bijusi viens no karstajiem punktiem jaudas ierīču izpētes jomā. PIN diode ir kristāla diode, kas izgatavota, starp P+ apgabalu un n+ apgabalu izvietojot iekšējā pusvadītāja slāni (vai pusvadītāju ar zemu piemaisījumu koncentrāciju). I in PIN ir angļu valodas saīsinājums, kas nozīmē “iekšējais”, jo nav iespējams pastāvēt tīrs pusvadītājs bez piemaisījumiem, tāpēc PIN diodes I slānis lietojumprogrammā ir vairāk vai mazāk sajaukts ar nelielu daudzumu P. - tipa vai N tipa piemaisījumi. Pašlaik silīcija karbīda PIN diode galvenokārt izmanto Mesa struktūru un plaknes struktūru.

Kad PIN diodes darbības frekvence pārsniedz 100MHz, dažu nesēju uzglabāšanas efekta un I slāņa tranzīta laika efekta dēļ diode zaudē rektifikācijas efektu un kļūst par pretestības elementu, un tās pretestības vērtība mainās līdz ar nobīdes spriegumu. Pie nulles nobīdes vai līdzstrāvas apgrieztās nobīdes pretestība I reģionā ir ļoti augsta. Līdzstrāvas priekšējā novirzē I apgabalam ir zems pretestības stāvoklis nesēja injekcijas dēļ. Tāpēc PIN diodi var izmantot kā mainīgas pretestības elementu, mikroviļņu un RF vadības jomā, bieži vien ir nepieciešams izmantot komutācijas ierīces, lai panāktu signāla pārslēgšanu, īpaši dažos augstfrekvences signālu vadības centros, PIN diodēm ir pārāka. RF signāla vadības iespējas, bet arī plaši izmantotas fāzes nobīdes, modulācijas, ierobežošanas un citās shēmās.

Lieljaudas silīcija karbīda diode tiek plaši izmantota jaudas jomā, jo tai ir izcilas sprieguma pretestības īpašības, galvenokārt izmanto kā lieljaudas taisngrieža cauruli. PIN diodei ir augsts apgrieztais kritiskais pārrāvuma spriegums VB, jo vidū ir zems dopinga i slānis, kurā ir galvenais sprieguma kritums. Palielinot I zonas biezumu un samazinot I zonas dopinga koncentrāciju, var efektīvi uzlabot PIN diodes reversā pārrāvuma spriegumu, bet I zonas klātbūtne uzlabos visas ierīces tiešā sprieguma kritumu VF un ierīces pārslēgšanas laiku. zināmā mērā, un diode, kas izgatavota no silīcija karbīda materiāla, var kompensēt šos trūkumus. Silīcija karbīds 10 reizes pārsniedz silīcija kritisko sabrukšanas elektrisko lauku, lai silīcija karbīda diodes I zonas biezumu varētu samazināt līdz vienai desmitajai daļai no silīcija caurules, vienlaikus saglabājot augstu sabrukšanas spriegumu kopā ar silīcija karbīda materiālu labu siltumvadītspēju. , nebūs acīmredzamu siltuma izkliedes problēmu, tāpēc lieljaudas silīcija karbīda diode ir kļuvusi par ļoti svarīgu taisngrieža ierīci mūsdienu spēka elektronikas jomā.

Tā kā silīcija karbīda diodēm ir ļoti maza reversās noplūdes strāva un augsta nesēja mobilitāte, tām ir liela pievilcība fotoelektriskās noteikšanas jomā. Maza noplūdes strāva var samazināt detektora tumšo strāvu un samazināt troksni; Augsta nesēja mobilitāte var efektīvi uzlabot silīcija karbīda PIN detektora (PIN fotodetektora) jutību. Silīcija karbīda diožu lieljaudas raksturlielumi ļauj PIN detektoriem noteikt spēcīgākus gaismas avotus, un tos plaši izmanto kosmosa jomā. Lieljaudas silīcija karbīda diodei ir pievērsta uzmanība tās lielisko īpašību dēļ, un arī tās pētījumi ir ievērojami attīstīti.