Lieljaudas silīcija karbīda diodes ietekme uz PIN fotodetoru

Lieljaudas silīcija karbīda diodes ietekme uz PIN fotodetoru

Lieljaudas silīcija karbīda tapas diode vienmēr ir bijusi viena no karstajiem punktiem enerģijas ierīču izpētes jomā. PIN diode ir kristāla diode, kas veidota, iesmērējot iekšējā pusvadītāja slāni (vai pusvadītāju ar zemu piemaisījumu koncentrāciju) starp P+ reģionu un N+ reģionu. I in tapa ir angļu saīsinājums par “iekšējo” nozīmi, jo nav iespējams pastāvēt tīram pusvadītājam bez piemaisījumiem, tāpēc tapas diodes I slānis lietojumprogrammā ir vairāk vai mazāk sajaukts ar nelielu daudzumu p -Type vai N-veida piemaisījumi. Pašlaik silīcija karbīda tapas diode galvenokārt pieņem MESA struktūru un plaknes struktūru.

Ja PIN diodes darbības frekvence pārsniedz 100MHz, dažu nesēju un tranzīta laika efekta uzglabāšanas efekta dēļ I slāņa diode zaudē labo efektu un kļūst par pretestības elementu, un tā pretestības vērtība mainās ar aizspriedumu spriegumu. Pie nulles neobjektivitātes vai līdzstrāvas reversās neobjektivitātes pretestība I reģionā ir ļoti augsta. DC uz priekšu aizspriedumos I reģions ir zems pretestības stāvoklis nesēja injekcijas dēļ. Tāpēc PIN diožu var izmantot kā mainīgu pretestības elementu mikroviļņu un RF vadības laukā, bieži ir jāizmanto komutācijas ierīces, lai sasniegtu signāla pārslēgšanu, it īpaši dažos augstfrekvences signāla vadības centros RF signāla kontroles iespējas, bet arī plaši izmantotas fāzes nobīdes, modulācijas, ierobežošanas un citās shēmās.

Liela jaudas silīcija karbīda diode tiek plaši izmantota enerģijas laukā, jo tai ir augstākās sprieguma izturības īpašības, kuras galvenokārt izmanto kā lieljaudas taisngrieža cauruli. PIN diodei ir augsts reverss kritiskais sabrukšanas spriegums VB, jo zemā dopinga I slānis vidū nes galveno sprieguma kritumu. Palielinot I zonas biezumu un samazinot I zonas dopinga koncentrāciju, var efektīvi uzlabot PIN diodes apgrieztā sadalījuma spriegumu, bet zonas klātbūtne uzlabos visas ierīces priekšējā sprieguma kritiena 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 sadalīšanas elektrisko lauku, lai silīcija karbīda diodes I zonas biezums varētu samazināt līdz vienai desmitdaļai no silīcija caurules, saglabājot augstu sadalīšanās spriegumu, kas savienots ar labo silīcija karbīda materiālu termiskās vadītspēju, kas savienots ar labo siltumvadītspēju. , nebūs acīmredzamu karstuma izkliedes problēmu, tāpēc lieljaudas silīcija karbīda diode ir kļuvusi par ļoti svarīgu taisngrieža ierīci mūsdienu jaudas jomā elektronika.

Tā kā silīcija karbīda diodes ir ļoti mazas reversās noplūdes strāvas un augstas nesējspēles, ir lieliska pievilcība fotoelektriskās noteikšanas jomā. Neliela noplūdes strāva var samazināt detektora tumšo strāvu un samazināt troksni; Augsta pārvadātāja mobilitāte var efektīvi uzlabot silīcija karbīda tapu detektora (PIN fotodetektora) jutīgumu. Silīcija karbīda diožu lieljaudas īpašības ļauj PIN detektoriem noteikt spēcīgākus gaismas avotus un tiek plaši izmantoti kosmosa laukā. Lielas jaudas silīcija karbīda diode ir pievērsta uzmanībai, pateicoties tam lieliskajām īpašībām, un tās pētījumi ir arī ļoti izstrādāti.