Efectul diodei cu carbură de siliciu de mare putere asupra fotodetectorului PIN
Dioda PIN cu carbură de siliciu de mare putere a fost întotdeauna unul dintre punctele fierbinți 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+.I din PIN este o abreviere engleză pentru sensul „intrinsec”, deoarece este imposibil să existe un semiconductor pur fără impurități, astfel încât stratul I al diodei PIN din aplicație este mai mult sau mai puțin amestecat cu o cantitate mică de P -impuritati de tip sau de tip N.În prezent, dioda PIN cu carbură de siliciu adoptă în principal structura Mesa și structura plană.
Când frecvența de funcționare a diodei PIN depășește 100MHz, datorită efectului de stocare al câtorva purtători și efectului de timp 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 datorită injecției purtătorului.Prin urmare, dioda PIN poate fi utilizată ca element de impedanță variabilă, în domeniul controlului cu microunde și RF, este adesea necesară utilizarea dispozitivelor de comutare pentru a obține comutarea semnalului, în special în unele centre de control al semnalului de înaltă frecvență, diodele PIN au superioare Capacitățile de control al semnalului RF, dar și utilizate pe scară largă în defazare, modulare, limitare și alte circuite.
Dioda cu carbură de siliciu de mare putere este utilizată pe scară largă în domeniul energetic datorită caracteristicilor sale superioare de rezistență la tensiune, utilizate în principal ca tub redresor de mare putere.Dioda PIN are o tensiune critică inversă mare de defalcare VB, datorită stratului i de dopaj scăzut din mijloc care poartă căderea principală de tensiune.Creșterea grosimii zonei I și reducerea concentrației de dopaj a zonei I poate îmbunătăți în mod eficient tensiunea de defalcare inversă a diodei PIN, dar prezența zonei I va îmbunătăți căderea de tensiune directă VF a întregului dispozitiv și timpul de comutare al dispozitivului. într-o anumită măsură, iar dioda din material din carbură de siliciu poate compensa aceste deficiențe.Carbură de siliciu de 10 ori câmpul electric de defalcare critic al siliciului, astfel încât grosimea zonei I a diodei cu carbură de siliciu poate fi redusă la o zecime din tubul de siliciu, menținând în același timp o tensiune de rupere ridicată, cuplată cu o bună conductivitate termică a materialelor din carbură de siliciu , nu vor exista probleme evidente de disipare a căldurii, așa că dioda cu carbură de siliciu de mare putere a devenit un dispozitiv redresor foarte important în domeniul electronicii moderne de putere.
Datorită curentului său de scurgere inversă foarte mic și mobilității mari a purtătorului, diodele cu carbură de siliciu au o mare atracție în domeniul detectării fotoelectrice.Curentul de scurgere mic poate reduce curentul de întuneric al detectorului și poate reduce zgomotul;Mobilitatea ridicată a purtătorului poate îmbunătăți în mod eficient sensibilitatea detectorului PIN cu carbură de siliciu (fotodetector PIN).Caracteristicile de mare putere ale diodelor cu carbură de siliciu permit detectorilor PIN să detecteze surse de lumină mai puternice și sunt utilizate pe scară largă în domeniul spațial.Diodei cu carbură de siliciu de mare putere i s-a acordat atenție datorită caracteristicilor sale excelente, iar cercetarea sa a fost, de asemenea, foarte dezvoltată.
Ora postării: 13-oct-2023