Effekten av høyeffekts silisiumkarbiddiode påPIN-fotodetektor
Høyeffekts silisiumkarbid PIN-dioder har alltid vært et av de mest populære områdene innen forskning på effektenheter. En PIN-diode er en krystalldiode konstruert ved å legge et lag av intrinsisk halvleder (eller halvleder med lav konsentrasjon av urenheter) mellom P+-regionen og n+-regionen. i-en i PIN er en engelsk forkortelse for betydningen av «intrinsic», fordi det er umulig å eksistere en ren halvleder uten urenheter, så I-laget i PIN-dioden i applikasjonen er mer eller mindre blandet med en liten mengde P-type eller N-type urenheter. For tiden bruker silisiumkarbid PIN-dioder hovedsakelig Mesa-struktur og planstruktur.
Når driftsfrekvensen til PIN-dioden overstiger 100 MHz, mister dioden likerettereffekten og blir et impedanselement på grunn av lagringseffekten til noen få bærebølger og transittidseffekten i lag I, og impedansverdien endres med forspenningen. Ved null forspenning eller DC-revers forspenning er impedansen i I-regionen svært høy. Ved DC-forspenning har I-regionen en lav impedanstilstand på grunn av bærebølgeinjeksjon. Derfor kan PIN-dioden brukes som et variabelt impedanselement. Innen mikrobølge- og RF-kontroll er det ofte nødvendig å bruke bryterenheter for å oppnå signalsvitsjing. Spesielt i noen høyfrekvente signalkontrollsentre har PIN-dioder overlegne RF-signalkontrollegenskaper, men de er også mye brukt i faseforskyvnings-, modulerings-, begrensnings- og andre kretser.
Høyeffekts silisiumkarbiddiode er mye brukt i kraftfeltet på grunn av sine overlegne spenningsmotstandsegenskaper, hovedsakelig brukt som høyeffekts likeretterrør.PIN-diodehar en høy revers kritisk gjennombruddsspenning VB, på grunn av det lave dopinglaget i i i midten som bærer hovedspenningsfallet. Å øke tykkelsen på sone I og redusere dopingkonsentrasjonen i sone I kan effektivt forbedre revers gjennombruddsspenningen til PIN-dioden, men tilstedeværelsen av sone I vil forbedre foroverspenningsfallet VF for hele enheten og enhetens koblingstid til en viss grad, og dioder laget av silisiumkarbidmateriale kan kompensere for disse manglene. Silisiumkarbid har et kritisk gjennombruddsfelt som er 10 ganger større enn silisium, slik at tykkelsen på silisiumkarbiddiodens I-sone kan reduseres til en tidel av silisiumrøret, samtidig som en høy gjennombruddsspenning opprettholdes, kombinert med den gode varmeledningsevnen til silisiumkarbidmaterialer, vil det ikke være noen åpenbare varmespredningsproblemer, så høyeffekts silisiumkarbiddioder har blitt en svært viktig likeretterenhet innen moderne kraftelektronikk.
På grunn av sin svært lave reverserte lekkasjestrøm og høye bærermobilitet, har silisiumkarbiddioder stor tiltrekningskraft innen fotoelektrisk deteksjon. Liten lekkasjestrøm kan redusere detektorens mørkestrøm og redusere støy; Høy bærermobilitet kan effektivt forbedre følsomheten til silisiumkarbid.PIN-detektor(PIN-fotodetektor). De høyeffektsegenskapene til silisiumkarbiddioder gjør det mulig for PIN-detektorer å oppdage sterkere lyskilder, og de er mye brukt i romfartsfeltet. Høyeffekts silisiumkarbiddioder har fått oppmerksomhet på grunn av sine utmerkede egenskaper, og forskningen på disse har også blitt betydelig utviklet.
Publisert: 13. oktober 2023