Ang epekto ng high-power na silicon carbide diode sa PIN Photodetector

Ang epekto ng high-power na silicon carbide diode sa PIN Photodetector

Ang high-power na silicon carbide PIN diode ay palaging isa sa mga hotspot sa larangan ng pananaliksik ng power device. Ang PIN diode ay isang crystal diode na binuo sa pamamagitan ng paglalagay ng isang layer ng intrinsic semiconductor (o semiconductor na may mababang konsentrasyon ng mga impurities) sa pagitan ng rehiyon ng P+ at ng rehiyon ng n+. Ang i sa PIN ay isang English abbreviation para sa kahulugan ng "intrinsic", dahil imposibleng umiral ang isang purong semiconductor na walang mga impurities, kaya ang I layer ng PIN diode sa application ay humigit-kumulang halo-halong may maliit na halaga ng P -type o N-type na mga dumi. Sa kasalukuyan, ang silicon carbide PIN diode ay pangunahing gumagamit ng istraktura ng Mesa at istraktura ng eroplano.

Kapag ang operating frequency ng PIN diode ay lumampas sa 100MHz, dahil sa storage effect ng ilang carrier at ang transit time effect sa layer I, ang diode ay nawawala ang rectification effect at nagiging impedance element, at ang impedance value nito ay nagbabago sa bias boltahe. Sa zero bias o DC reverse bias, ang impedance sa I region ay napakataas. Sa DC forward bias, ang rehiyon ng I ay nagpapakita ng mababang estado ng impedance dahil sa iniksyon ng carrier. Samakatuwid, ang PIN diode ay maaaring gamitin bilang isang variable na elemento ng impedance, sa larangan ng microwave at RF control, kadalasang kinakailangan na gumamit ng mga switching device upang makamit ang signal switching, lalo na sa ilang mga high-frequency signal control center, PIN diodes ay may superior RF signal control kakayahan, ngunit din malawak na ginagamit sa phase shift, modulasyon, paglilimita at iba pang mga circuits.

Ang high-power na silicon carbide diode ay malawakang ginagamit sa power field dahil sa kanyang superior voltage resistance na mga katangian, na pangunahing ginagamit bilang high-power rectifier tube. Ang PIN diode ay may mataas na reverse critical breakdown voltage na VB, dahil sa mababang doping i layer sa gitna na nagdadala ng pangunahing pagbagsak ng boltahe. Ang pagtaas ng kapal ng zone I at pagbabawas ng doping concentration ng zone I ay maaaring epektibong mapabuti ang reverse breakdown boltahe ng PIN diode, ngunit ang presensya ng zone I ay mapapabuti ang forward voltage drop VF ng buong device at ang oras ng paglipat ng device sa isang tiyak na lawak, at ang diode na gawa sa materyal na silicon carbide ay maaaring makabawi sa mga kakulangan na ito. Silicon carbide 10 beses ang kritikal na breakdown electric field ng silikon, upang ang silicon carbide diode I zone kapal ay maaaring mabawasan sa isang-ikasampu ng silicon tube, habang pinapanatili ang isang mataas na breakdown boltahe, kaisa ng magandang thermal conductivity ng mga silicon carbide na materyales. , walang magiging malinaw na mga problema sa pagwawaldas ng init, kaya ang high-power na silicon carbide diode ay naging isang napakahalagang rectifier device sa larangan ng modernong power electronics.

Dahil sa napakaliit nitong reverse leakage current at mataas na carrier mobility, ang mga silicon carbide diode ay may mahusay na atraksyon sa larangan ng photoelectric detection. Ang maliit na leakage current ay maaaring mabawasan ang madilim na kasalukuyang ng detector at mabawasan ang ingay; Ang mataas na carrier mobility ay maaaring epektibong mapabuti ang sensitivity ng silicon carbide PIN detector (PIN Photodetector). Ang mga high-power na katangian ng silicon carbide diodes ay nagbibigay-daan sa mga PIN detector na makakita ng mas malalakas na pinagmumulan ng liwanag at malawakang ginagamit sa space field. Ang mataas na kapangyarihan ng silicon carbide diode ay binigyang pansin dahil sa mahusay na mga katangian nito, at ang pananaliksik nito ay lubos na binuo.