Влиянието на високомощния силициево-карбиден диод върхуПИН фотодетектор
Високомощните силициево-карбидни PIN диоди винаги са били една от горещите точки в областта на изследванията на силови устройства. PIN диодът е кристален диод, конструиран чрез поставяне на слой от вътрешен полупроводник (или полупроводник с ниска концентрация на примеси) между P+ областта и n+ областта. i в PIN е английско съкращение за значението на „вътрешен“, тъй като е невъзможно да съществува чист полупроводник без примеси, така че I-слоят на PIN диода в приложението е повече или по-малко смесен с малко количество примеси от P-тип или N-тип. В момента силициево-карбидните PIN диоди използват предимно меза структура и равнинна структура.
Когато работната честота на PIN диода надвиши 100MHz, поради ефекта на съхранение на няколко носителя и ефекта на времето за преминаване в слой I, диодът губи ефекта на коригиране и се превръща в импедансен елемент, а стойността на импеданса му се променя с напрежението на отклонение. При нулево отклонение или DC обратно отклонение, импедансът в I областта е много висок. При DC директно отклонение, I областта е с нисък импеданс поради инжектиране на носители. Следователно, PIN диодът може да се използва като елемент с променлив импеданс. В областта на микровълновото и радиочестотното управление често е необходимо да се използват превключващи устройства за постигане на превключване на сигнала, особено в някои високочестотни центрове за управление на сигнали. PIN диодите имат превъзходни възможности за управление на радиочестотния сигнал, но също така се използват широко във фазово изместване, модулация, ограничаване и други схеми.
Силициево-карбидният диод с висока мощност се използва широко в енергийната област поради превъзходните си характеристики на съпротивление на напрежение, като се използва главно като токоизправителна тръба с висока мощност.ПИН диодИма високо обратно критично напрежение на пробив VB, поради ниското ниво на легиращ i-ти слой в средата, носещ основния пад на напрежение. Увеличаването на дебелината на зона I и намаляването на концентрацията на легираща примес в зона I може ефективно да подобри обратното напрежение на пробив на PIN диода, но наличието на зона I ще подобри до известна степен пад на напрежение VF на цялото устройство и времето за превключване на устройството, а диодът, изработен от силициево-карбиден материал, може да компенсира тези недостатъци. Силициевият карбид е 10 пъти по-силен от критичното електрическо поле на пробив на силиция, така че дебелината на зона I на силициево-карбидния диод може да бъде намалена до една десета от дебелината на силициевата тръба. Същевременно се поддържа високо напрежение на пробив, съчетано с добрата топлопроводимост на силициево-карбидните материали, няма да има очевидни проблеми с разсейването на топлината. Така че мощните силициево-карбидни диоди са се превърнали в много важно токоизправително устройство в областта на съвременната силова електроника.
Поради много малкия си обратен ток на утечка и високата мобилност на носителите, силициево-карбидните диоди са силно привлекателни в областта на фотоелектрическото детектиране. Малкият ток на утечка може да намали тъмния ток на детектора и да намали шума; високата мобилност на носителите може ефективно да подобри чувствителността на силициевия карбид.ПИН детектор(PIN фотодетектор). Високомощните характеристики на силициево-карбидните диоди позволяват на PIN детекторите да откриват по-силни източници на светлина и се използват широко в космическата област. Високомощните силициево-карбидни диоди са обект на внимание поради отличните си характеристики и изследванията им са значително развити.
Време на публикуване: 13 октомври 2023 г.