O efecto dun díodo de carburo de silicio de alta potencia no fotodetector PIN

O efecto dun díodo de carburo de silicio de alta potencia sobreFotodetector PIN

O díodo PIN de carburo de silicio de alta potencia sempre foi un dos puntos candentes 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+. O i de PIN é unha abreviatura inglesa do significado de "intrínseco", porque é imposible que exista un semicondutor puro sen impurezas, polo que a capa I do díodo PIN na aplicación está máis ou menos mesturada cunha pequena cantidade de impurezas de tipo P ou tipo N. Na actualidade, o díodo PIN de carburo de silicio adopta principalmente unha estrutura Mesa e unha estrutura plana.

Cando a frecuencia de funcionamento do díodo PIN supera os 100 MHz, debido ao efecto de almacenamento duns poucos 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. Con polarización cero ou polarización inversa de CC, 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 de portadora. Polo tanto, o díodo PIN pódese usar como un elemento de impedancia variable. No campo do control de microondas e RF, a miúdo é necesario usar dispositivos de conmutación para lograr a conmutación de sinais, especialmente nalgúns centros de control de sinais de alta frecuencia. Os díodos PIN teñen capacidades superiores de control de sinais de RF, pero tamén se usan amplamente en circuítos de cambio de fase, modulación, limitación e outros.

O díodo de carburo de silicio de alta potencia úsase amplamente no campo da potencia debido ás súas características superiores de resistencia á tensión, utilízase principalmente como tubo rectificador de alta potencia. Odíodo PINten unha tensión de ruptura crítica inversa VB elevada, debido á baixa capa i de dopaxe no medio que transporta 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. O carburo de silicio ten un campo eléctrico de ruptura crítica 10 veces superior ao do silicio, de xeito que o grosor da zona I do díodo de carburo de silicio pódese reducir a unha décima parte do tubo de silicio, mantendo ao mesmo tempo unha alta tensión de ruptura, xunto coa boa condutividade térmica dos materiais de carburo de silicio, non haberá problemas evidentes 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 un gran atractivo no campo da detección fotoeléctrica. Unha pequena corrente de fuga pode reducir a corrente de escuridade do detector e reducir o ruído; a alta mobilidade do portador pode mellorar eficazmente a sensibilidade do carburo de silicio.Detector de PIN(Fotodetector PIN). As características de alta potencia dos díodos de carburo de silicio permiten que os detectores PIN detecten fontes de luz máis fortes e úsanse amplamente no campo espacial. Prestouse atención aos díodos de carburo de silicio de alta potencia polas súas excelentes características e a súa investigación tamén se desenvolveu moito.