A nagy teljesítményű szilícium-karbid dióda hatása a PIN fotodetektorra
A nagyteljesítményű szilícium-karbid PIN-dióda mindig is az egyik hotspot volt az energiaeszközök kutatásának területén.A PIN-dióda egy kristálydióda, amelyet úgy hoznak létre, hogy egy belső félvezető réteget (vagy alacsony szennyeződéskoncentrációjú félvezetőt) helyeznek el a P+ és az n+ tartomány közé.Az i a PIN-ben az „intrinsic” angol rövidítése, mivel nem létezhet tiszta félvezető szennyeződések nélkül, ezért az alkalmazásban a PIN-dióda I rétege többé-kevésbé összekeveredett kis mennyiségű P-vel. -típusú vagy N-típusú szennyeződések.Jelenleg a szilícium-karbid PIN dióda főként Mesa szerkezetet és síkszerkezetet alkalmaz.
Amikor a PIN-dióda működési frekvenciája meghaladja a 100MHz-et, néhány vivő tárolóhatása és az I. rétegben a tranzitidő-effektus miatt a dióda elveszti az egyenirányító hatást és impedancia elemmé válik, és az impedancia értéke az előfeszítő feszültséggel változik.Nulla előfeszítésnél vagy DC fordított előfeszítésnél az I tartományban az impedancia nagyon magas.Egyenáramú előfeszítés esetén az I régió alacsony impedanciájú állapotot mutat a vivőinjektálás miatt.Ezért a PIN-dióda változtatható impedanciájú elemként használható, mikrohullámú és RF vezérlés területén, gyakran szükséges kapcsolóeszközöket használni a jelkapcsolás eléréséhez, különösen egyes nagyfrekvenciás jelvezérlő központokban, a PIN-diódák kiválóak RF jelvezérlési képességek, de széles körben használják fáziseltolásban, modulációban, korlátozó és egyéb áramkörökben.
A nagy teljesítményű szilícium-karbid diódát széles körben használják az erőtérben, kiváló feszültségellenállási jellemzői miatt, főként nagy teljesítményű egyenirányító csőként.A PIN-dióda nagy fordított kritikus VB letörési feszültséggel rendelkezik, a középen lévő alacsony adalékolású i réteg miatt, amely a fő feszültségesést hordozza.Az I. zóna vastagságának növelésével és az I. zóna adalékkoncentrációjának csökkentésével hatékonyan javítható a PIN dióda fordított áttörési feszültsége, de az I. zóna jelenléte javítja a teljes készülék VF előremenő feszültségesését és a készülék kapcsolási idejét. bizonyos mértékig, és a szilícium-karbid anyagból készült dióda pótolni tudja ezeket a hiányosságokat.A szilícium-karbid a szilícium kritikus áttörési elektromos mezőjének tízszerese, így a szilícium-karbid dióda I zóna vastagsága a szilíciumcső egytizedére csökkenthető, miközben fenntartja a magas áttörési feszültséget, párosulva a szilícium-karbid anyagok jó hővezető képességével , nem lesznek nyilvánvaló hőelvezetési problémák, így a nagy teljesítményű szilícium-karbid dióda nagyon fontos egyenirányító eszközzé vált a modern teljesítményelektronika területén.
Nagyon kicsi fordított szivárgási áramuk és nagy vivőmobilitásuk miatt a szilícium-karbid diódák nagy vonzerővel bírnak a fotoelektromos érzékelés területén.A kis szivárgási áram csökkentheti az érzékelő sötét áramát és csökkentheti a zajt;A nagy hordozómobilitás hatékonyan javíthatja a szilícium-karbid PIN-detektor (PIN fotodetektor) érzékenységét.A szilícium-karbid diódák nagy teljesítményű jellemzői lehetővé teszik, hogy a PIN-érzékelők erősebb fényforrásokat észleljenek, és széles körben használják az űrben.A nagy teljesítményű szilícium-karbid diódára kiváló tulajdonságai miatt figyelmet fordítottak, és kutatása is sokat fejlődött.
Feladás időpontja: 2023.10.13