Effekten av högeffekts kiselkarbiddiod påPIN-fotodetektor
Högeffektskiselkarbid-PIN-dioder har alltid varit en av de hetaste områdena inom forskning om effektkomponenter. En PIN-diod är en kristalldiod som konstrueras genom att ett lager av intrinsisk halvledare (eller halvledare med låg koncentration av föroreningar) placeras mellan P+-regionen och n+-regionen. i:et i PIN är en engelsk förkortning för betydelsen av "intrinsic", eftersom det är omöjligt att existera en ren halvledare utan föroreningar, så I-skiktet i PIN-dioden i applikationen är mer eller mindre blandat med en liten mängd P-typ eller N-typ föroreningar. För närvarande använder kiselkarbid-PIN-dioder huvudsakligen Mesa-struktur och planstruktur.
När PIN-diodens driftsfrekvens överstiger 100 MHz, på grund av lagringseffekten hos ett fåtal bärvågor och transittidseffekten i lager I, förlorar dioden likriktningseffekten och blir ett impedanselement, och dess impedansvärde ändras med förspänningsspänningen. Vid nollförspänning eller DC-omvänd förspänning är impedansen i I-regionen mycket hög. Vid DC-framåtriktad förspänning uppvisar I-regionen ett lågimpedansläge på grund av bärvågsinjektion. Därför kan PIN-dioden användas som ett variabelt impedanselement. Inom mikrovågs- och RF-styrning är det ofta nödvändigt att använda omkopplingsanordningar för att uppnå signalomkoppling. Speciellt i vissa högfrekventa signalstyrcentraler har PIN-dioder överlägsna RF-signalstyrningsfunktioner, men används också i stor utsträckning i fasförskjutning, modulering, begränsning och andra kretsar.
Högeffekts kiselkarbiddiod används ofta inom kraftområdet på grund av dess överlägsna spänningsresistansegenskaper och används huvudsakligen som högeffektslikriktarrör.PIN-diodhar en hög omvänd kritisk genombrottsspänning VB, på grund av det lågdopande i-skiktet i mitten som bär huvudspänningsfallet. Att öka tjockleken på zon I och minska dopningskoncentrationen i zon I kan effektivt förbättra den omvända genombrottsspänningen för PIN-dioden, men närvaron av zon I kommer att förbättra framspänningsfallet VF för hela anordningen och anordningens omkopplingstid till en viss grad, och dioder gjorda av kiselkarbidmaterial kan kompensera för dessa brister. Kiselkarbid har ett kritiskt genombrottsfält som är 10 gånger större än kisel, så att kiselkarbiddiodens I-zontjocklek kan minskas till en tiondel av kiselröret, samtidigt som en hög genombrottsspänning bibehålls. I kombination med kiselkarbidmaterialets goda värmeledningsförmåga kommer det inte att finnas några uppenbara värmeavledningsproblem, så högeffektskiselkarbiddioder har blivit en mycket viktig likriktaranordning inom modern kraftelektronik.
På grund av sin mycket låga backläckström och höga bärvågsmobilitet har kiselkarbiddioder stor attraktionskraft inom fotoelektrisk detektion. Låg läckström kan minska detektorns mörkström och minska brus; Hög bärvågsmobilitet kan effektivt förbättra kiselkarbidens känslighet.PIN-detektor(PIN-fotodetektor). Kiselkarbiddiodernas höga effektegenskaper gör det möjligt för PIN-detektorer att detektera starkare ljuskällor och används ofta inom rymdområdet. Högeffekts kiselkarbiddioder har uppmärksammats på grund av sina utmärkta egenskaper, och forskningen kring dessa har också utvecklats kraftigt.
Publiceringstid: 13 oktober 2023