Ефектът на високомощния диод от силициев карбид върху PIN фотодетектора

Ефектът на високомощния диод от силициев карбид върху PIN фотодетектора

Високомощният силициев карбид PIN диод винаги е бил една от горещите точки в областта на изследванията на захранващите устройства.PIN диодът е кристален диод, конструиран чрез поставяне на слой от присъщ полупроводник (или полупроводник с ниска концентрация на примеси) между областта P+ и областта n+.I в PIN е английско съкращение за значението на „присъщ“, тъй като е невъзможно да съществува чист полупроводник без примеси, така че I слой на PIN диода в приложението е повече или по-малко смесен с малко количество P -тип или N-тип примеси.В момента PIN диодът от силициев карбид приема главно структура на Mesa 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 му на импеданс се променя с преднапрежението.При нулево отклонение или DC обратно отклонение импедансът в I регион е много висок.При постоянен ток преден сигнал, областта I представлява състояние с нисък импеданс поради инжектиране на носител.Следователно, PIN диодът може да се използва като елемент с променлив импеданс, в областта на микровълновото и RF управление, често е необходимо да се използват превключващи устройства, за да се постигне превключване на сигнала, особено в някои центрове за управление на високочестотен сигнал, PIN диодите имат превъзходни Възможности за контрол на радиочестотния сигнал, но също така широко използвани във фазово изместване, модулация, ограничаване и други вериги.

Диодът от силициев карбид с висока мощност се използва широко в енергийното поле поради своите превъзходни характеристики на устойчивост на напрежение, използван главно като токоизправителна тръба с висока мощност.PIN диодът има високо обратно критично напрежение на пробив VB, поради ниския допинг i слой в средата, носещ основния спад на напрежението.Увеличаването на дебелината на зона I и намаляването на концентрацията на допинг на зона I може ефективно да подобри обратното пробивно напрежение на PIN диода, но наличието на зона I ще подобри падането на напрежението VF на цялото устройство и времето за превключване на устройството до известна степен и диодът, изработен от материал от силициев карбид, може да компенсира тези недостатъци.Силициев карбид 10 пъти над критичното електрическо поле на разрушаване на силиция, така че дебелината на зоната на силициевия карбид диод I може да бъде намалена до една десета от силиконовата тръба, като същевременно се поддържа високо напрежение на пробив, съчетано с добрата топлопроводимост на материалите от силициев карбид , няма да има очевидни проблеми с разсейването на топлината, така че диодът от силициев карбид с висока мощност се превърна в много важно токоизправително устройство в областта на съвременната силова електроника.

Поради много малкия обратен ток на утечка и високата мобилност на носителя, диодите от силициев карбид са много привлекателни в областта на фотоелектрическото откриване.Малък ток на утечка може да намали тъмния ток на детектора и да намали шума;Високата мобилност на носителя може ефективно да подобри чувствителността на силициевия карбид PIN детектор (PIN фотодетектор).Характеристиките на висока мощност на диодите от силициев карбид позволяват на PIN детекторите да откриват по-силни източници на светлина и се използват широко в космическата област.Диодът от силициев карбид с висока мощност е обърнат внимание поради отличните му характеристики и изследванията му също са силно развити.