Kesan diod silikon karbida berkuasa tinggi pada PIN Photodetector

Kesan diod silikon karbida berkuasa tinggi pada PIN Photodetector

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 kekotoran rendah) antara rantau P+ dan rantau n+. I dalam PIN ialah singkatan bahasa Inggeris untuk maksud "intrinsik", kerana adalah mustahil untuk wujud semikonduktor tulen tanpa kekotoran, jadi lapisan I diod PIN dalam aplikasi adalah lebih kurang bercampur dengan sejumlah kecil P. -kekotoran jenis atau N-jenis. Pada masa ini, diod PIN silikon karbida terutamanya menggunakan struktur Mesa dan struktur satah.

Apabila kekerapan operasi diod PIN melebihi 100MHz, disebabkan oleh kesan penyimpanan beberapa pembawa dan kesan masa transit dalam lapisan I, diod kehilangan kesan pembetulan dan menjadi elemen impedans, dan nilai impedansnya berubah dengan voltan pincang. Pada pincang sifar atau pincang songsang DC, impedans di rantau I adalah sangat tinggi. Dalam pincang ke 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 unggul. Keupayaan kawalan isyarat RF, tetapi juga digunakan secara meluas dalam anjakan fasa, modulasi, mengehadkan dan litar lain.

Diod silikon karbida berkuasa tinggi digunakan secara meluas dalam medan kuasa kerana ciri rintangan voltan yang unggul, terutamanya digunakan sebagai tiub penerus kuasa tinggi. Diod PIN mempunyai voltan pecahan kritikal terbalik yang tinggi VB, disebabkan oleh lapisan doping i yang rendah di tengah yang membawa penurunan voltan utama. Meningkatkan ketebalan zon I dan mengurangkan kepekatan doping zon I dengan berkesan boleh meningkatkan voltan pecahan terbalik diod PIN, tetapi kehadiran zon I akan meningkatkan penurunan voltan ke hadapan VF keseluruhan peranti dan masa penukaran peranti pada tahap tertentu, dan diod yang diperbuat daripada bahan silikon karbida boleh menampung kekurangan ini. Silikon karbida 10 kali ganda medan elektrik pecahan kritikal silikon, supaya diod silikon karbida I ketebalan zon boleh dikurangkan kepada satu persepuluh tiub silikon, sambil mengekalkan voltan pecahan yang tinggi, ditambah dengan kekonduksian terma yang baik 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.

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