Efectul diodelor de carbură de siliciu de mare putere asupraFotodetector PIN
Dioda PIN din carbură de siliciu de mare putere a fost întotdeauna unul dintre punctele de interes în domeniul cercetării dispozitivelor de putere. O diodă PIN este o diodă cu cristal construită prin intercalarea unui strat de semiconductor intrinsec (sau semiconductor cu concentrație scăzută de impurități) între regiunea P+ și regiunea n+. Litera i din PIN este o abreviere în limba engleză pentru sensul de „intrinsec”, deoarece este imposibil să existe un semiconductor pur fără impurități, așadar stratul I al diodei PIN în aplicație este mai mult sau mai puțin amestecat cu o cantitate mică de impurități de tip P sau de tip N. În prezent, dioda PIN din carbură de siliciu adoptă în principal structura Mesa și structura plană.
Când frecvența de funcționare a diodei PIN depășește 100 MHz, din cauza efectului de stocare al câtorva purtători și a efectului timpului de tranzit în stratul I, dioda pierde efectul de rectificare și devine un element de impedanță, iar valoarea impedanței sale se modifică odată cu tensiunea de polarizare. La polarizare zero sau polarizare inversă DC, impedanța în regiunea I este foarte mare. În polarizarea directă DC, regiunea I prezintă o stare de impedanță scăzută din cauza injecției de purtătoare. Prin urmare, dioda PIN poate fi utilizată ca element de impedanță variabilă. În domeniul controlului microundelor și RF, este adesea necesar să se utilizeze dispozitive de comutare pentru a realiza comutarea semnalului, în special în unele centre de control al semnalului de înaltă frecvență. Diodele PIN au capacități superioare de control al semnalului RF, fiind utilizate pe scară largă și în circuite de defazaj, modulație, limitare și alte circuite.
Dioda de carbură de siliciu de mare putere este utilizată pe scară largă în domeniul energiei datorită caracteristicilor sale superioare de rezistență la tensiune, fiind utilizată în principal ca tub redresor de mare putere.Diodă PINare o tensiune critică de străpungere inversă VB ridicată, datorită stratului i cu dopaj scăzut din mijloc, care transportă căderea de tensiune principală. Creșterea grosimii zonei I și reducerea concentrației de dopaj din zona I pot îmbunătăți eficient tensiunea de străpungere inversă a diodei PIN, dar prezența zonei I va îmbunătăți într-o anumită măsură căderea de tensiune directă VF a întregului dispozitiv și timpul de comutare al dispozitivului, iar dioda fabricată din material de carbură de siliciu poate compensa aceste deficiențe. Câmpul electric critic de străpungere al carburii de siliciu este de 10 ori mai mare decât cel al siliciului, astfel încât grosimea zonei I a diodei din carbură de siliciu poate fi redusă la o zecime din grosimea tubului de siliciu, menținând în același timp o tensiune de străpungere ridicată, împreună cu conductivitatea termică bună a materialelor din carbură de siliciu, nu vor exista probleme evidente de disipare a căldurii, astfel încât dioda de carbură de siliciu de mare putere a devenit un dispozitiv redresor foarte important în domeniul electronicii de putere moderne.
Datorită curentului de scurgere invers foarte mic și mobilității ridicate a purtătorilor de lumină, diodele din carbură de siliciu sunt foarte atractive în domeniul detecției fotoelectrice. Curentul de scurgere mic poate reduce curentul de întuneric al detectorului și poate reduce zgomotul; Mobilitatea ridicată a purtătorilor de lumină poate îmbunătăți eficient sensibilitatea carburii de siliciu.Detector PIN(Fotodetector PIN). Caracteristicile de putere ridicată ale diodelor din carbură de siliciu permit detectoarelor PIN să detecteze surse de lumină mai puternice și sunt utilizate pe scară largă în domeniul spațial. Diodele din carbură de siliciu de mare putere au atras atenția datorită caracteristicilor lor excelente, iar cercetarea lor a fost, de asemenea, foarte dezvoltată.
Data publicării: 13 oct. 2023