Vpliv visoko zmogljive silicijeve karbidne diode na fotodetektor PIN
Visokozmogljiva PIN dioda iz silicijevega karbida je bila vedno ena od vročih točk na področju raziskav naprav za napajanje.PIN dioda je kristalna dioda, izdelana tako, da je plast intrinzičnega polprevodnika (ali polprevodnika z nizko koncentracijo nečistoč) vstavljena med območje P+ in območje n+.I v PIN je angleška okrajšava za pomen "intrinsic", ker je nemogoče obstajati čisti polprevodnik brez nečistoč, zato je sloj I diode PIN v aplikaciji bolj ali manj pomešan z majhno količino P -tipa ali N-tipa nečistoče.Trenutno PIN dioda iz silicijevega karbida uporablja večinoma strukturo Mesa in ravninsko strukturo.
Ko delovna frekvenca diode PIN preseže 100 MHz, zaradi učinka shranjevanja nekaj nosilcev in učinka tranzitnega časa v plasti I, dioda izgubi rektifikacijski učinek in postane impedančni element, njena vrednost impedance pa se spreminja z prednapetostjo.Pri ničelni prednapetosti ali povratni prednapetosti enosmernega toka je impedanca v območju I zelo visoka.Pri prednapetosti enosmernega toka predstavlja območje I stanje nizke impedance zaradi vbrizgavanja nosilca.Zato se lahko dioda PIN uporablja kot element s spremenljivo impedanco, na področju mikrovalovnega in RF krmiljenja je pogosto potrebna uporaba preklopnih naprav za doseganje preklopa signala, zlasti v nekaterih centrih za nadzor visokofrekvenčnega signala, imajo PIN diode boljše Zmožnosti nadzora RF signala, vendar se pogosto uporablja tudi v faznih zamikih, modulaciji, omejevanju in drugih vezjih.
Visokozmogljiva silicijeva karbidna dioda se pogosto uporablja v elektroenergetskem polju zaradi svoje vrhunske napetostne upornosti in se večinoma uporablja kot visokozmogljiva usmerniška cev.Dioda PIN ima visoko reverzno kritično prebojno napetost VB zaradi nizkega doping sloja i na sredini, ki prenaša glavni padec napetosti.Povečanje debeline cone I in zmanjšanje koncentracije dopinga cone I lahko učinkovito izboljša povratno prebojno napetost diode PIN, vendar bo prisotnost cone I izboljšala padec napetosti naprej VF celotne naprave in preklopni čas naprave do določene mere in dioda iz silicijevega karbida lahko nadomesti te pomanjkljivosti.Silicijev karbid 10-kratnik kritičnega razgradnega električnega polja silicija, tako da se lahko debelina cone I diode silicijevega karbida zmanjša na eno desetino silicijeve cevi, hkrati pa se ohrani visoka prebojna napetost, skupaj z dobro toplotno prevodnostjo materialov iz silicijevega karbida , ne bo očitnih težav z odvajanjem toplote, zato je močna silicijeva karbidna dioda postala zelo pomembna usmerniška naprava na področju sodobne močnostne elektronike.
Zaradi zelo majhnega povratnega toka uhajanja in visoke mobilnosti nosilcev so diode iz silicijevega karbida zelo zanimive na področju fotoelektrične detekcije.Majhen tok uhajanja lahko zmanjša temni tok detektorja in zmanjša hrup;Visoka mobilnost nosilca lahko učinkovito izboljša občutljivost PIN detektorja iz silicijevega karbida (PIN fotodetektorja).Značilnosti visoke moči diod iz silicijevega karbida omogočajo detektorjem PIN zaznavanje močnejših virov svetlobe in se pogosto uporabljajo v vesolju.Visoko zmogljiva silicijeva karbidna dioda je bila deležna pozornosti zaradi svojih odličnih lastnosti, močno pa so se razvile tudi njene raziskave.
Čas objave: 13. oktober 2023