Lieljaudas silīcija karbīda diodes ietekme uzPIN fotodetektors
Lieljaudas silīcija karbīda PIN diode vienmēr ir bijusi viena no aktuālākajām pētniecības jomām jaudas ierīču jomā. PIN diode ir kristāla diode, kas tiek veidota, starp P+ un n+ apgabaliem ievietojot iekšējā pusvadītāja slāni (vai pusvadītāju ar zemu piemaisījumu koncentrāciju). Burts “i” vārdā PIN ir angļu valodas saīsinājums, kas nozīmē “intrinsic” (iekšējais), jo tīrs pusvadītājs bez piemaisījumiem nevar pastāvēt, tāpēc PIN diodes I slānis pielietojumā ir vairāk vai mazāk sajaukts ar nelielu daudzumu P vai N tipa piemaisījumu. Pašlaik silīcija karbīda PIN diodei galvenokārt ir Mesa struktūra un plaknes struktūra.
Kad PIN diodes darbības frekvence pārsniedz 100 MHz, dažu nesēju uzglabāšanas efekta un pārejas laika efekta dēļ I slānī diode zaudē taisngriešanas efektu un kļūst par impedances elementu, un tās impedances vērtība mainās līdz ar nobīdes spriegumu. Nulles nobīdes vai līdzstrāvas apgrieztās nobīdes gadījumā impedance I apgabalā ir ļoti augsta. Līdzstrāvas tiešās nobīdes gadījumā I apgabalā ir zema impedances stāvoklis nesēju injekcijas dēļ. Tāpēc PIN diodi var izmantot kā mainīgas impedances elementu mikroviļņu un RF vadības jomā, signāla pārslēgšanai bieži vien ir jāizmanto komutācijas ierīces, īpaši dažos augstfrekvences signālu vadības centros, PIN diodēm ir pārākas RF signāla vadības iespējas, bet tās plaši izmanto arī fāzes nobīdes, modulācijas, ierobežošanas un citās shēmās.
Lieljaudas silīcija karbīda diode tiek plaši izmantota enerģijas jomā, pateicoties tās pārākajām sprieguma pretestības īpašībām, galvenokārt tiek izmantota kā lieljaudas taisngrieža lampa.PIN diodeir augsts reversās kritiskās sabrukšanas spriegums VB, pateicoties zemajam dopinga i slānim vidū, kas nes galveno sprieguma kritumu. Palielinot I zonas biezumu un samazinot I zonas dopinga koncentrāciju, var efektīvi uzlabot PIN diodes reversās sabrukšanas spriegumu, taču I zonas klātbūtne zināmā mērā uzlabos visas ierīces tiešā sprieguma kritumu VF un ierīces pārslēgšanās laiku, un no silīcija karbīda materiāla izgatavotā diode var kompensēt šos trūkumus. Silīcija karbīda kritiskās sabrukšanas elektriskā lauka biezums ir 10 reizes lielāks nekā silīcijam, tāpēc silīcija karbīda diodes I zonas biezumu var samazināt līdz vienai desmitdaļai no silīcija caurules biezuma, vienlaikus saglabājot augstu sabrukšanas spriegumu, apvienojumā ar silīcija karbīda materiālu labo siltumvadītspēju nebūs acīmredzamu siltuma izkliedes problēmu, tāpēc lieljaudas silīcija karbīda diode ir kļuvusi par ļoti svarīgu taisngrieža ierīci mūsdienu jaudas elektronikas jomā.
Pateicoties ļoti mazai reversās noplūdes strāvai un augstai nesēju mobilitātei, silīcija karbīda diodes ir ļoti pievilcīgas fotoelektriskās detekcijas jomā. Maza noplūdes strāva var samazināt detektora tumšo strāvu un troksni; augsta nesēju mobilitāte var efektīvi uzlabot silīcija karbīda jutību.PIN kodu detektors(PIN fotodetektors). Silīcija karbīda diožu lieljaudas raksturlielumi ļauj PIN detektoriem noteikt spēcīgākus gaismas avotus un tiek plaši izmantoti kosmosa jomā. Lieljaudas silīcija karbīda diodei ir pievērsta uzmanība tās izcilo īpašību dēļ, un arī tās pētījumi ir ievērojami attīstījušies.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 13. oktobris