Вплив потужного карбід-кремнієвого діода наPIN-фотодетектор
Потужний карбід-кремнієвий PIN-діод завжди був одним із гарячих напрямків у галузі дослідження силових пристроїв. PIN-діод – це кристалічний діод, побудований шляхом розміщення шару власного напівпровідника (або напівпровідника з низькою концентрацією домішок) між областю P+ та областю n+. i в PIN – це англійська абревіатура, що означає «власний», оскільки неможливо існувати в чистому напівпровіднику без домішок, тому шар I PIN-діода в застосуванні більш-менш змішаний з невеликою кількістю домішок P-типу або N-типу. Наразі карбід-кремнієвий PIN-діод переважно має меза-структуру та площинну структуру.
Коли робоча частота PIN-діода перевищує 100 МГц, через ефект накопичення кількох носіїв та ефект часу проходження в шарі I, діод втрачає ефект випрямлення та стає елементом імпедансу, а значення його імпедансу змінюється разом із напругою зміщення. При нульовому зміщенні або зворотному постійному зміщенні імпеданс в області I дуже високий. При прямому постійному зміщенні область I має низький імпеданс через інжекцію носіїв. Тому PIN-діод можна використовувати як елемент зі змінним імпедансом. У сфері мікрохвильового та радіочастотного керування часто необхідно використовувати комутаційні пристрої для досягнення комутації сигналів, особливо в деяких високочастотних центрах керування сигналами. PIN-діоди мають чудові можливості керування радіочастотним сигналом, але також широко використовуються в схемах фазового зсуву, модуляції, обмеження та інших.
Високопотужний карбід-кремнієвий діод широко використовується в енергетичній галузі завдяки своїм чудовим характеристикам опору напрузі, в основному використовується як високопотужна випрямна лампа.PIN-діодМає високу зворотну критичну напругу пробою VB через низький рівень легуючого шару i посередині, на який несе основне падіння напруги. Збільшення товщини зони I та зменшення концентрації легуючого елемента в зоні I може ефективно покращити зворотну напругу пробою PIN-діода, але наявність зони I певною мірою покращить падіння напруги вперед VF всього пристрою та час перемикання пристрою, а діод, виготовлений з карбіду кремнію, може компенсувати ці недоліки. Критичне електричне поле пробою карбіду кремнію в 10 разів перевищує товщину зони I карбіду кремнієвого діода, що дозволяє зменшити товщину зони I кремнієвого діода до однієї десятої кремнієвої трубки. При цьому зберігається висока напруга пробою, а також хороша теплопровідність карбіду кремнієвих матеріалів, що дозволяє уникнути очевидних проблем з розсіюванням тепла, тому потужний карбід кремнієвий діод став дуже важливим випрямним пристроєм у галузі сучасної силової електроніки.
Завдяки дуже малому зворотному струму витоку та високій рухливості носіїв заряду, карбід-кремнієві діоди мають великий потенціал у галузі фотоелектричного детектування. Малий струм витоку може зменшити темновий струм детектора та зменшити шум; висока рухливість носіїв заряду може ефективно підвищити чутливість карбіду кремнію.Детектор PIN-коду(PIN-фотодетектор). Високопотужні характеристики карбід-кремнієвих діодів дозволяють PIN-детекторам виявляти сильніші джерела світла та широко використовуються в космічній галузі. Високопотужним карбід-кремнієвим діодам приділяється увага завдяки їхнім чудовим характеристикам, і їх дослідження також отримали значний розвиток.
Час публікації: 13 жовтня 2023 р.