Yüksek güçlü silisyum karbür diyotun PIN Fotodetektörüne etkisi

Yüksek güçlü silisyum karbür diyotun PIN Fotodetektörüne etkisi

Yüksek güçlü silisyum karbür PIN diyot, güç cihazı araştırmaları alanında her zaman sıcak noktalardan biri olmuştur. Bir PIN diyotu, P+ bölgesi ile n+ bölgesi arasına bir içsel yarı iletken (veya düşük konsantrasyonda yabancı madde içeren yarı iletken) tabakasının sandviçlenmesiyle oluşturulan bir kristal diyottur. PIN'deki i, "içsel" anlamına gelen İngilizce bir kısaltmadır, çünkü safsızlıklar olmadan saf bir yarı iletkenin var olması imkansızdır, bu nedenle uygulamadaki PIN diyotunun I katmanı, az miktarda P ile az çok karıştırılır. -tipi veya N-tipi safsızlıklar. Şu anda silisyum karbür PIN diyotu esas olarak Mesa yapısını ve düzlem yapısını benimser.

PIN diyotun çalışma frekansı 100 MHz'i aştığında birkaç taşıyıcının depolama etkisi ve I. katmandaki geçiş süresi etkisi nedeniyle diyot doğrultma etkisini kaybederek bir empedans elemanı haline gelir ve öngerilim voltajıyla birlikte empedans değeri değişir. Sıfır önyargıda veya DC ters önyargıda, I bölgesindeki empedans çok yüksektir. DC ileri eğilimde I bölgesi, taşıyıcı enjeksiyonundan dolayı düşük empedans durumu sunar. Bu nedenle, PIN diyotu, mikrodalga ve RF kontrolü alanında değişken bir empedans elemanı olarak kullanılabilir; özellikle bazı yüksek frekanslı sinyal kontrol merkezlerinde, sinyal anahtarlamayı sağlamak için anahtarlama cihazlarının kullanılması sıklıkla gereklidir; PIN diyotları üstün özelliklere sahiptir. RF sinyal kontrol yetenekleri, aynı zamanda faz kaydırma, modülasyon, sınırlama ve diğer devrelerde de yaygın olarak kullanılır.

Yüksek güçlü silisyum karbür diyot, üstün voltaj direnci özellikleri nedeniyle güç alanında yaygın olarak kullanılır ve esas olarak yüksek güçlü doğrultucu tüp olarak kullanılır. PIN diyotu, ana voltaj düşüşünü taşıyan ortadaki düşük katkılı i katmanından dolayı yüksek bir ters kritik arıza voltajına (VB) sahiptir. Bölge I'in kalınlığının arttırılması ve bölge I'in doping konsantrasyonunun azaltılması, PIN diyotunun ters arıza voltajını etkili bir şekilde iyileştirebilir, ancak bölge I'in varlığı, tüm cihazın ileri voltaj düşüşünü VF ve cihazın anahtarlama süresini iyileştirecektir. Silisyum karbür malzemeden yapılan diyot bu eksiklikleri bir dereceye kadar telafi edebilir. Silisyum karbür, silisyumun kritik arıza elektrik alanının 10 katıdır, böylece silisyum karbür diyot I bölgesi kalınlığı, silisyum karbür malzemelerin iyi termal iletkenliği ile birlikte yüksek bir arıza voltajını korurken silikon tüpün onda birine kadar azaltılabilir. belirgin bir ısı dağılımı sorunu olmayacağından, yüksek güçlü silisyum karbür diyot, modern güç elektroniği alanında çok önemli bir doğrultucu cihaz haline geldi.

Çok küçük ters kaçak akımı ve yüksek taşıyıcı hareketliliği nedeniyle silisyum karbür diyotlar fotoelektrik algılama alanında büyük ilgi görmektedir. Küçük kaçak akım, dedektörün karanlık akımını azaltabilir ve gürültüyü azaltabilir; Yüksek taşıyıcı hareketliliği, silisyum karbür PIN dedektörünün (PIN Fotodetektörü) hassasiyetini etkili bir şekilde artırabilir. Silisyum karbür diyotların yüksek güç özellikleri, PIN dedektörlerinin daha güçlü ışık kaynaklarını tespit etmesini sağlar ve uzay alanında yaygın olarak kullanılır. Yüksek güçlü silisyum karbür diyot, mükemmel özelliklerinden dolayı ilgi görmüş ve araştırmaları da büyük ölçüde geliştirilmiştir.