O efecto do diodo de carburo de silicio de alta potencia no fotodetector PIN
O díodo PIN de carburo de silicio de alta potencia sempre foi un dos puntos quentes no campo da investigación de dispositivos de potencia. Un díodo PIN é un díodo de cristal construído intercalando unha capa de semicondutor intrínseco (ou semicondutor con baixa concentración de impurezas) entre a rexión P+ e a rexión n+. A i en PIN é unha abreviatura inglesa para o significado de "intrínseco", porque é imposible que exista un semicondutor puro sen impurezas, polo que a capa I do díodo PIN na aplicación mestúrase máis ou menos cunha pequena cantidade de P -impurezas de tipo ou tipo N. Actualmente, o díodo PIN de carburo de silicio adopta principalmente a estrutura Mesa e a estrutura plana.
Cando a frecuencia de funcionamento do díodo PIN supera os 100 MHz, debido ao efecto de almacenamento dalgúns portadores e ao efecto do tempo de tránsito na capa I, o díodo perde o efecto de rectificación e convértese nun elemento de impedancia e o seu valor de impedancia cambia coa tensión de polarización. En polarización cero ou pola polarización inversa DC, a impedancia na rexión I é moi alta. Na polarización directa de CC, a rexión I presenta un estado de baixa impedancia debido á inxección do portador. Polo tanto, o díodo PIN pódese usar como elemento de impedancia variable, no campo do control de microondas e RF, moitas veces é necesario usar dispositivos de conmutación para conseguir a conmutación de sinal, especialmente nalgúns centros de control de sinal de alta frecuencia, os díodos PIN teñen un nivel superior. Capacidades de control de sinal de RF, pero tamén moi utilizadas en circuítos de cambio de fase, modulación, limitación e outros.
O díodo de carburo de silicio de alta potencia é amplamente utilizado no campo da enerxía debido ás súas características de resistencia á tensión superior, usado principalmente como tubo rectificador de alta potencia. O díodo PIN ten unha alta tensión de avaría crítica inversa VB, debido á baixa capa de dopaxe i no medio que leva a caída de tensión principal. Aumentar o grosor da zona I e reducir a concentración de dopaxe da zona I pode mellorar eficazmente a tensión de ruptura inversa do díodo PIN, pero a presenza da zona I mellorará a caída de tensión directa VF de todo o dispositivo e o tempo de conmutación do dispositivo. ata certo punto, e o díodo feito de material de carburo de silicio pode compensar estas deficiencias. Carburo de silicio 10 veces o campo eléctrico de ruptura crítico do silicio, de xeito que o espesor da zona I do diodo de carburo de silicio pode reducirse a unha décima parte do tubo de silicio, mantendo unha alta tensión de ruptura, xunto coa boa condutividade térmica dos materiais de carburo de silicio. , non haberá problemas obvios de disipación de calor, polo que o díodo de carburo de silicio de alta potencia converteuse nun dispositivo rectificador moi importante no campo da electrónica de potencia moderna.
Debido á súa moi pequena corrente de fuga inversa e á alta mobilidade do portador, os díodos de carburo de silicio teñen unha gran atracción no campo da detección fotoeléctrica. A corrente de fuga pequena pode reducir a corrente escura do detector e reducir o ruído; A alta mobilidade do portador pode mellorar eficazmente a sensibilidade do detector PIN de carburo de silicio (fotodetector PIN). As características de alta potencia dos díodos de carburo de silicio permiten que os detectores PIN detecten fontes de luz máis potentes e son amplamente utilizados no campo espacial. Prestouse atención ao díodo de carburo de silicio de alta potencia polas súas excelentes características e a súa investigación tamén se desenvolveu moito.
Hora de publicación: 13-Oct-2023