Effekten af højeffekts siliciumcarbiddiode påPIN-fotodetektor
Højeffekts siliciumcarbid PIN-dioder har altid været et af de mest populære områder inden for forskning i effektkomponenter. En PIN-diode er en krystaldiode, der er konstrueret ved at placere et lag af intrinsisk halvleder (eller halvleder med lav koncentration af urenheder) mellem P+ regionen og n+ regionen. i'et i PIN er en engelsk forkortelse for "intrinsic", fordi det er umuligt at eksistere en ren halvleder uden urenheder, så I-laget i PIN-dioden i applikationen er mere eller mindre blandet med en lille mængde P-type eller N-type urenheder. I øjeblikket anvender siliciumcarbid PIN-dioder hovedsageligt Mesa-struktur og planstruktur.
Når PIN-diodens driftsfrekvens overstiger 100 MHz, mister dioden på grund af lagringseffekten af nogle få bærebølger og transittidseffekten i lag I sin ensretningseffekt og bliver et impedanselement, og dens impedansværdi ændrer sig med biasspændingen. Ved nul bias eller DC-reverse bias er impedansen i I-regionen meget høj. Ved DC-forward bias har I-regionen en lav impedanstilstand på grund af bærebølgeinjektion. Derfor kan PIN-dioden bruges som et variabelt impedanselement. Inden for mikrobølge- og RF-kontrol er det ofte nødvendigt at bruge omskiftningsenheder for at opnå signalomskiftning. Især i nogle højfrekvente signalkontrolcentre har PIN-dioder overlegne RF-signalkontrolfunktioner, men de anvendes også i vid udstrækning i faseforskydnings-, modulations-, begrænsnings- og andre kredsløb.
Højeffekt siliciumcarbiddioder anvendes i vid udstrækning inden for kraftområdet på grund af deres overlegne spændingsmodstandsegenskaber og bruges hovedsageligt som højeffekt ensretterrør.PIN-diodehar en høj omvendt kritisk gennembrudsspænding VB, på grund af det lave dopinglag i i i midten, der bærer hovedspændingsfaldet. Ved at øge tykkelsen af zone I og reducere dopingkoncentrationen i zone I kan PIN-diodens omvendte gennembrudsspænding effektivt forbedres, men tilstedeværelsen af zone I vil forbedre hele enhedens fremadrettede spændingsfald VF og enhedens koblingstid til en vis grad, og en diode lavet af siliciumcarbidmateriale kan kompensere for disse mangler. Siliciumcarbid har et kritisk gennembrudsfelt, der er 10 gange større end silicium, så siliciumcarbiddiodens I-zonetykkelse kan reduceres til en tiendedel af siliciumrørets, samtidig med at en høj gennembrudsspænding opretholdes. Kombineret med den gode varmeledningsevne af siliciumcarbidmaterialer vil der ikke være nogen åbenlyse problemer med varmeafledning. Derfor er højeffekt siliciumcarbiddioder blevet en meget vigtig ensretterenhed inden for moderne effektelektronik.
På grund af deres meget lille omvendte lækstrøm og høje bærermobilitet har siliciumcarbiddioder stor tiltrækningskraft inden for fotoelektrisk detektion. Lille lækstrøm kan reducere detektorens mørkestrøm og reducere støj; Høj bærermobilitet kan effektivt forbedre siliciumcarbids følsomhed.PIN-detektor(PIN-fotodetektor). Siliciumcarbiddiodernes højeffektegenskaber gør det muligt for PIN-detektorer at detektere stærkere lyskilder og anvendes i vid udstrækning i rumfartsfeltet. Siliciumcarbiddioder med høj effekt er blevet bemærket på grund af deres fremragende egenskaber, og forskningen i dem er også blevet stærkt udviklet.
Opslagstidspunkt: 13. oktober 2023