Effekten av högeffekts kiselkarbiddiod på PIN-fotodetektorn
Högeffekts PIN-dioder av kiselkarbid har alltid varit en av hotspots inom forskning om kraftenheter. En PIN-diod är en kristalldiod konstruerad genom att lägga ett lager av inre halvledare (eller halvledare med låg koncentration av föroreningar) mellan P+-regionen och n+-regionen. I:et i PIN är en engelsk förkortning för betydelsen av "inneboende", eftersom det är omöjligt att existera en ren halvledare utan föroreningar, så I-skiktet av PIN-dioden i applikationen är mer eller mindre blandat med en liten mängd P -typ eller N-typ föroreningar. För närvarande antar PIN-dioden av kiselkarbid huvudsakligen Mesa-struktur och planstruktur.
När driftfrekvensen för PIN-dioden överstiger 100MHz, på grund av lagringseffekten av ett fåtal bärare och transittidseffekten i lager I, förlorar dioden likriktningseffekten och blir ett impedanselement, och dess impedansvärde ändras med förspänningen. Vid nollförspänning eller DC omvänd förspänning är impedansen i I-regionen mycket hög. I DC forward bias uppvisar I-regionen ett lågimpedanstillstånd på grund av bärarinjektion. Därför kan PIN-dioden användas som ett variabelt impedanselement, inom området för mikrovågs- och RF-kontroll är det ofta nödvändigt att använda växlingsanordningar för att uppnå signalväxling, speciellt i vissa högfrekventa signalkontrollcenter, PIN-dioder har överlägsen RF-signalkontrollfunktioner, men används också i stor utsträckning i fasförskjutning, modulering, begränsning och andra kretsar.
Högeffekts kiselkarbiddiod används ofta i kraftfält på grund av dess överlägsna spänningsresistansegenskaper, främst används som högeffekts likriktarrör. PIN-dioden har en hög omvänd kritisk genombrottsspänning VB, på grund av det låga doping-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 framåtspänningsfallet VF för hela enheten och enhetens omkopplingstid till viss del, och dioden av kiselkarbidmaterial kan kompensera för dessa brister. Kiselkarbid 10 gånger det kritiska nedbrytningselektriska fältet för kisel, så att kiselkarbiddiodens I-zontjocklek kan reduceras till en tiondel av kiselröret, samtidigt som en hög genombrottsspänning bibehålls, i kombination med den goda värmeledningsförmågan hos kiselkarbidmaterial , kommer det inte att finnas några uppenbara värmeavledningsproblem, så högeffekts kiselkarbiddiod har blivit en mycket viktig likriktaranordning inom modern kraftelektronik.
På grund av dess mycket lilla omvända läckström och höga bärarrörlighet har kiselkarbiddioder stor attraktion inom området för fotoelektrisk detektion. Liten läckström kan minska detektorns mörka ström och minska brus; Hög bärarmobilitet kan effektivt förbättra känsligheten hos PIN-detektor av kiselkarbid (PIN-fotodetektor). De höga egenskaperna hos kiselkarbiddioder gör det möjligt för PIN-detektorer att detektera starkare ljuskällor och används ofta inom rymdområdet. Hög effekt kiselkarbiddiod har uppmärksammats på grund av dess utmärkta egenskaper, och dess forskning har också utvecklats kraftigt.
Posttid: 13-10-2023