Vliv vysoce výkonné karbidové diody křemíku naPIN fotodetektor
Vysoce výkonná PIN dioda z karbidu křemíku byla vždy jedním z hlavních témat v oblasti výzkumu výkonových zařízení. PIN dioda je krystalová dioda vyrobená vložením vrstvy intrinzického polovodiče (nebo polovodiče s nízkou koncentrací nečistot) mezi oblast P+ a oblast n+. Písmeno i v PIN je anglická zkratka pro „intrinsic“ (vnitřní), protože čistý polovodič bez nečistot nemůže existovat, takže vrstva I PIN diody je v dané aplikaci víceméně smíchaná s malým množstvím nečistot typu P nebo N. V současné době PIN dioda z karbidu křemíku používá převážně strukturu Mesa a rovinnou strukturu.
Když provozní frekvence PIN diody překročí 100 MHz, v důsledku efektu akumulace několika nosičů náboje a efektu doby průchodu ve vrstvě I dioda ztrácí usměrňovací efekt a stává se impedančním prvkem, jehož hodnota impedance se mění s napětím předpětí. Při nulovém předpětí nebo stejnosměrném zpětném předpětí je impedance v oblasti I velmi vysoká. Při stejnosměrném dopředném předpětí vykazuje oblast I nízkou impedanční hodnotu v důsledku injektování nosičů náboje. PIN diodu lze proto použít jako prvek s proměnnou impedancí. V oblasti mikrovlnného a vysokofrekvenčního řízení je často nutné použít spínací zařízení k dosažení přepínání signálu, zejména v některých vysokofrekvenčních řídicích centrech signálu. PIN diody mají vynikající schopnosti řízení vysokofrekvenčního signálu, ale jsou také široce používány v obvodech pro fázový posun, modulaci, omezení a dalších.
Vysoce výkonná karbidová dioda křemíku se široce používá v energetické oblasti díky svým vynikajícím charakteristikám odporu napětí, používá se hlavně jako vysoce výkonná usměrňovací trubice.PIN diodaMá vysoké kritické průrazné napětí v opačném směru VB, a to díky nízkému obsahu dopingu i uprostřed, který nese hlavní úbytek napětí. Zvětšení tloušťky zóny I a snížení koncentrace dopingu v zóně I může účinně zlepšit průrazné napětí v opačném směru PIN diody, ale přítomnost zóny I do určité míry zlepší úbytek napětí v propustném směru VF celého zařízení a dobu spínání zařízení, a dioda vyrobená z karbidu křemíku může tyto nedostatky vyrovnat. Karbid křemíku má desetkrát větší kritické průrazné elektrické pole než křemík, takže tloušťka zóny I karbid křemíkové diody může být zmenšena na jednu desetinu křemíkové trubice a při zachování vysokého průrazného napětí ve spojení s dobrou tepelnou vodivostí karbid křemíkových materiálů nevznikají žádné zjevné problémy s odvodem tepla, takže se vysoce výkonná karbid křemíková dioda stala velmi důležitým usměrňovacím zařízením v oblasti moderní výkonové elektroniky.
Díky velmi malému zpětnému svodovému proudu a vysoké mobilitě nosičů náboje jsou diody z karbidu křemíku velmi atraktivní v oblasti fotoelektrické detekce. Malý svodový proud může snížit temný proud detektoru a snížit šum; vysoká mobilita nosičů náboje může účinně zlepšit citlivost karbidu křemíku.Detektor PINu(PIN fotodetektor). Vysoce výkonné charakteristiky karbidových diod křemíku umožňují PIN detektorům detekovat silnější zdroje světla a jsou široce používány v kosmickém oboru. Vysoce výkonné karbidové diody křemíku se těší pozornosti díky svým vynikajícím vlastnostem a jejich výzkum se také značně rozvinul.
Čas zveřejnění: 13. října 2023