Вплив потужного діода з карбіду кремнію на фотодетектор PIN
Високопотужний діод PIN з карбіду кремнію завжди був однією з гарячих точок у галузі досліджень силових пристроїв.PIN-діод — це кристалічний діод, створений шляхом розміщення шару власного напівпровідника (або напівпровідника з низькою концентрацією домішок) між областю P+ і областю n+.I у PIN — це англійська абревіатура, що означає «внутрішній», оскільки неможливо існувати чистий напівпровідник без домішок, тому шар I PIN-діода в застосуванні більш-менш змішаний з невеликою кількістю P домішки -типу або N-типу.В даний час PIN-діод карбіду кремнію в основному приймає структуру Mesa та структуру площини.
Коли робоча частота PIN-діода перевищує 100 МГц, через ефект зберігання кількох несучих і ефект часу проходження в шарі I, діод втрачає ефект випрямлення та стає елементом імпедансу, а його значення імпедансу змінюється разом із напругою зміщення.При нульовому зміщенні або зворотному зміщенні постійного струму імпеданс в області I дуже високий.У прямому зміщенні постійного струму область I має низький імпеданс через інжекцію несучої.Таким чином, PIN-діод можна використовувати як елемент із змінним опором, у сфері мікрохвильового та радіочастотного керування часто необхідно використовувати комутаційні пристрої для досягнення комутації сигналу, особливо в деяких центрах керування високочастотним сигналом, PIN-діоди мають вищий рівень Можливості керування радіочастотним сигналом, але також широко використовуються в схемах фазового зсуву, модуляції, обмеження та інших.
Високопотужний карбідокремнієвий діод широко використовується в енергетичному полі через його чудові характеристики опору напрузі, в основному використовується як потужна випрямна трубка.PIN-діод має високу зворотну критичну напругу пробою VB завдяки низькому легуванню i-шару в середині, що переносить основне падіння напруги.Збільшення товщини зони I та зменшення концентрації легування зони I може ефективно покращити зворотну напругу пробою PIN-діода, але наявність зони I покращить пряме падіння напруги VF всього пристрою та час перемикання пристрою. певною мірою, і діод, виготовлений з матеріалу карбіду кремнію, може компенсувати ці недоліки.Карбід кремнію в 10 разів перевищує критичне електричне поле пробою кремнію, так що товщина зони діода карбіду кремнію I може бути зменшена до однієї десятої від кремнієвої трубки, зберігаючи при цьому високу напругу пробою в поєднанні з хорошою теплопровідністю матеріалів з карбіду кремнію. , не буде очевидних проблем з розсіюванням тепла, тому потужний діод з карбіду кремнію став дуже важливим випрямним пристроєм у сфері сучасної силової електроніки.
Завдяки дуже малому зворотному струму витоку та високій рухливості носіїв діоди з карбіду кремнію дуже привабливі в області фотоелектричного детектування.Невеликий струм витоку може зменшити темновий струм детектора та зменшити шум;Висока мобільність носіїв може ефективно підвищити чутливість PIN-детектора з карбіду кремнію (PIN-фотодетектора).Характеристики високої потужності діодів з карбіду кремнію дозволяють PIN-детекторам виявляти сильніші джерела світла та широко використовуються в космічній сфері.Високопотужний діод з карбіду кремнію був звернутий на увагу через його відмінні характеристики, і його дослідження також були значно розвинені.
Час публікації: 13 жовтня 2023 р