Kesan diod silikon karbida berkuasa tinggi pada Fotodetektor PIN

Kesan diod silikon karbida berkuasa tinggi terhadapPengesan Foto PIN

Diod PIN silikon karbida berkuasa tinggi sentiasa menjadi salah satu titik panas dalam bidang penyelidikan peranti kuasa. Diod PIN ialah diod kristal yang dibina dengan mengapit lapisan semikonduktor intrinsik (atau semikonduktor dengan kepekatan bendasing yang rendah) di antara kawasan P+ dan kawasan n+. I dalam PIN ialah singkatan Bahasa Inggeris untuk maksud "intrinsik", kerana mustahil untuk wujud semikonduktor tulen tanpa bendasing, jadi lapisan I diod PIN dalam aplikasi lebih kurang dicampur dengan sedikit bendasing jenis-P atau jenis-N. Pada masa ini, diod PIN silikon karbida terutamanya menggunakan struktur Mesa dan struktur satah.

Apabila frekuensi operasi diod PIN melebihi 100MHz, disebabkan oleh kesan penyimpanan beberapa pembawa dan kesan masa transit dalam lapisan I, diod kehilangan kesan rektifikasi dan menjadi elemen impedans, dan nilai impedansnya berubah dengan voltan bias. Pada bias sifar atau bias terbalik DC, impedans di rantau I adalah sangat tinggi. Dalam bias hadapan DC, rantau I menunjukkan keadaan impedans yang rendah disebabkan oleh suntikan pembawa. Oleh itu, diod PIN boleh digunakan sebagai elemen impedans berubah-ubah, dalam bidang kawalan gelombang mikro dan RF, selalunya perlu menggunakan peranti pensuisan untuk mencapai pensuisan isyarat, terutamanya di beberapa pusat kawalan isyarat frekuensi tinggi, diod PIN mempunyai keupayaan kawalan isyarat RF yang unggul, tetapi juga digunakan secara meluas dalam anjakan fasa, modulasi, pengehadan dan litar lain.

Diod silikon karbida berkuasa tinggi digunakan secara meluas dalam medan kuasa kerana ciri rintangan voltannya yang unggul, terutamanya digunakan sebagai tiub penerus berkuasa tinggi.Diod PINmempunyai voltan kerosakan kritikal terbalik VB yang tinggi, disebabkan oleh lapisan doping i yang rendah di tengah yang membawa penurunan voltan utama. Meningkatkan ketebalan zon I dan mengurangkan kepekatan doping zon I dapat meningkatkan voltan kerosakan terbalik diod PIN dengan berkesan, tetapi kehadiran zon I akan meningkatkan penurunan voltan hadapan VF keseluruhan peranti dan masa pensuisan peranti sehingga tahap tertentu, dan diod yang diperbuat daripada bahan silikon karbida dapat menampung kekurangan ini. Silikon karbida 10 kali ganda medan elektrik kerosakan kritikal silikon, supaya ketebalan zon diod silikon karbida I dapat dikurangkan kepada sepersepuluh tiub silikon, sambil mengekalkan voltan kerosakan yang tinggi, ditambah pula dengan kekonduksian terma yang baik bagi bahan silikon karbida, tidak akan ada masalah pelesapan haba yang jelas, jadi diod silikon karbida berkuasa tinggi telah menjadi peranti penerus yang sangat penting dalam bidang elektronik kuasa moden.

Disebabkan arus bocor songsangnya yang sangat kecil dan mobiliti pembawa yang tinggi, diod silikon karbida mempunyai daya tarikan yang hebat dalam bidang pengesanan fotoelektrik. Arus bocor yang kecil boleh mengurangkan arus gelap pengesan dan mengurangkan bunyi bising; Mobiliti pembawa yang tinggi boleh meningkatkan kepekaan silikon karbida dengan berkesan.Pengesan PIN(Fotopengesan PIN). Ciri-ciri kuasa tinggi diod silikon karbida membolehkan pengesan PIN mengesan sumber cahaya yang lebih kuat dan digunakan secara meluas dalam medan angkasa lepas. Diod silikon karbida kuasa tinggi telah diberi perhatian kerana ciri-cirinya yang sangat baik, dan penyelidikannya juga telah banyak dibangunkan.