Жоғары қуатты кремний карбидті диодтың әсеріPIN фотодетекторы
Жоғары қуатты кремний карбиді PIN диод әрқашан қуат құрылғыларын зерттеу саласындағы ыстық нүктелердің бірі болды. PIN диод P+ аймағы мен n+ аймағы арасында меншікті жартылай өткізгіштің (немесе қоспалардың төмен концентрациясы бар жартылай өткізгіштің) қабатын сэндвичтеу арқылы жасалған кристалды диод болып табылады. PIN кодындағы i - бұл «ішкі» мағынасының ағылшын тіліндегі аббревиатурасы, өйткені қоспаларсыз таза жартылай өткізгіш болуы мүмкін емес, сондықтан қолданбадағы PIN диодының I қабаты аз немесе аз мөлшерде P немесе N типті қоспалармен араласады. Қазіргі уақытта кремний карбиді PIN диоды негізінен Mesa құрылымы мен жазықтық құрылымын қабылдайды.
PIN диодтың жұмыс жиілігі 100 МГц-тен асқанда, бірнеше тасымалдаушылардың сақтау әсері мен I қабаттағы транзиттік уақыт әсерінен диод түзету әсерін жоғалтады және кедергі элементіне айналады, ал оның кедергі мәні ығысу кернеуімен өзгереді. Нөлдік ығысу немесе тұрақты токтың кері ығысу кезінде I аймақтағы кедергі өте жоғары. Тұрақты тоқтың алға ығысуында I аймағы тасымалдаушы инъекцияға байланысты төмен кедергі күйін көрсетеді. Сондықтан, PIN диодты айнымалы кедергі элементі ретінде пайдалануға болады, микротолқынды пеш пен РЖ басқару саласында, жиі сигналды ауыстыруға қол жеткізу үшін коммутациялық құрылғыларды пайдалану қажет, әсіресе кейбір жоғары жиілікті сигналды басқару орталықтарында, PIN диодтары РЖ сигналын басқарудың жоғары мүмкіндіктеріне ие, сонымен қатар фазалық ауысымда, модуляцияда, шектеуде және басқаларда кеңінен қолданылады.
Жоғары қуатты кремний карбидті диод негізінен жоғары қуатты түзеткіш түтік ретінде қолданылатын жоғары кернеуге төзімділік сипаттамаларына байланысты энергетикалық салаларда кеңінен қолданылады. ThePIN диоднегізгі кернеудің төмендеуін тасымалдайтын ортадағы төмен легирленген i қабатына байланысты жоғары кері сыни бұзылу кернеуі VB бар. I аймағының қалыңдығын ұлғайту және I аймағының легирлеуші концентрациясын азайту PIN диодтың кері бұзылу кернеуін тиімді жақсартуға болады, бірақ I аймақтың болуы бүкіл құрылғының VF тікелей кернеуінің төмендеуін және құрылғының ауысу уақытын белгілі бір дәрежеде жақсартады, ал кремний карбидті материалдан жасалған диод бұл кемшіліктерді өтей алады. Кремний карбиді кремнийдің сыни электр өрісінен 10 есе жоғары, сондықтан кремний карбиді диодтың I аймағының қалыңдығы кремний түтігінің оннан бір бөлігіне дейін азайтылуы мүмкін, ал жоғары бұзылу кернеуін сақтай отырып, кремний карбиді материалдарының жақсы жылу өткізгіштігімен бірге, ешқандай айқын проблемалар болмайды. қазіргі заманғы энергетикалық электроника саласындағы маңызды түзеткіш құрылғы.
Өте аз кері ағып кету тогы және жоғары тасымалдаушы қозғалғыштығы арқасында кремний карбидті диодтар фотоэлектрлік анықтау саласында үлкен тартымдылыққа ие. Шағын ағып кету тогы детектордың қараңғы тоғын азайтып, шуды азайтады; Тасымалдаушының жоғары қозғалғыштығы кремний карбидінің сезімталдығын тиімді түрде жақсарта аладыPIN детекторы(PIN фотодетекторы). Кремний карбидті диодтардың жоғары қуатты сипаттамалары PIN детекторларына күшті жарық көздерін анықтауға мүмкіндік береді және ғарыш саласында кеңінен қолданылады. Жоғары қуатты кремний карбидті диод оның тамаша сипаттамаларына байланысты назар аударылды және оның зерттеулері де айтарлықтай дамыды.
Хабарлама уақыты: 13 қазан 2023 ж