A nagy teljesítményű szilícium-karbid dióda hatásaPIN-kódos fotodetektor
A nagy teljesítményű szilícium-karbid PIN-dióda mindig is az egyik legkeresettebb kutatási terület volt a teljesítményeszközök kutatásában. A PIN-dióda egy kristálydióda, amelyet úgy állítanak elő, hogy egy belső félvezető réteget (vagy alacsony szennyeződés-koncentrációjú félvezetőt) helyeznek el a P+ és az n+ régiók között. A PIN-ben az „i” az „intrinsic” (belső) rövidítése, mivel lehetetlen tiszta félvezető létezni szennyeződések nélkül, ezért a PIN-dióda I rétege az alkalmazásban többé-kevésbé kis mennyiségű P-típusú vagy N-típusú szennyeződéssel van keverve. Jelenleg a szilícium-karbid PIN-dióda főként Mesa-szerkezetet és síkszerkezetet alkalmaz.
Amikor a PIN-dióda üzemi frekvenciája meghaladja a 100 MHz-et, a néhány vivő tárolási hatása és az I. rétegben fellépő átmeneti időhatás miatt a dióda elveszíti az egyenirányító hatást, és impedanciaelemmé válik, impedanciájának értéke pedig az előfeszítő feszültséggel együtt változik. Nulla előfeszítés vagy DC fordított előfeszítés esetén az I tartomány impedanciája nagyon magas. DC előre irányuló előfeszítés esetén az I tartomány alacsony impedanciájú állapotot mutat a vivőbefecskendezés miatt. Ezért a PIN-dióda változtatható impedanciájú elemként használható, a mikrohullámú és rádiófrekvenciás vezérlés területén gyakran szükséges kapcsolóeszközöket használni a jelváltáshoz, különösen egyes nagyfrekvenciás jelvezérlő központokban. A PIN-diódák kiváló rádiófrekvenciás jelvezérlési képességekkel rendelkeznek, de széles körben használják fáziseltolásos, modulációs, korlátozó és egyéb áramkörökben is.
A nagy teljesítményű szilícium-karbid diódákat széles körben használják az energiaellátásban a kiváló feszültség-ellenállási jellemzőik miatt, főként nagy teljesítményű egyenirányító csőként.PIN-diódamagas fordított kritikus letörési feszültséggel (VB) rendelkezik, mivel a középen lévő alacsony adalékolású i réteg hordozza a fő feszültségesést. Az I. zóna vastagságának növelése és az I. zóna adalékolási koncentrációjának csökkentése hatékonyan javíthatja a PIN dióda fordított letörési feszültségét, de az I. zóna jelenléte bizonyos mértékig javítja a teljes eszköz VF előremenő feszültségesését és az eszköz kapcsolási idejét, és a szilícium-karbid anyagból készült dióda pótolhatja ezeket a hiányosságokat. A szilícium-karbid tízszerese a szilícium kritikus letörési elektromos mezőjének, így a szilícium-karbid dióda I. zónájának vastagsága a szilíciumcső tizedére csökkenthető, miközben a magas letörési feszültséget fenntartják, a szilícium-karbid anyagok jó hővezető képességével párosulva nem lesznek nyilvánvaló hőelvezetési problémák, így a nagy teljesítményű szilícium-karbid dióda nagyon fontos egyenirányító eszközzé vált a modern teljesítményelektronika területén.
Nagyon kis fordított szivárgási áramuk és nagy töltéshordozó-mobilitásuk miatt a szilícium-karbid diódák nagy vonzerővel bírnak a fotoelektromos detektálás területén. A kis szivárgási áram csökkentheti a detektor sötétáramát és a zajt; a nagy töltéshordozó-mobilitás hatékonyan javíthatja a szilícium-karbid érzékenységét.PIN-kód-érzékelő(PIN fotodetektor). A szilícium-karbid diódák nagy teljesítményű jellemzői lehetővé teszik a PIN detektorok számára, hogy erősebb fényforrásokat érzékeljenek, és széles körben használják őket az űrkutatásban. A nagy teljesítményű szilícium-karbid diódára kiváló tulajdonságai miatt figyeltek fel, és a kutatása is jelentősen fejlődött.
Közzététel ideje: 2023. október 13.