Жоғары қуатты кремний карбидті диодтың PIN фотодетекторына әсері

Жоғары қуатты кремний карбидті диодтың PIN фотодетекторына әсері

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 – «ішкі» мағынасының ағылшынша аббревиатурасы, өйткені қоспасыз таза жартылай өткізгіш болуы мүмкін емес, сондықтан қолданбадағы PIN диодының I қабаты аз немесе аз мөлшерде P араласады. -типті немесе N-типті қоспалар. 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 импеданс 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 жоғары РЖ сигналын басқару мүмкіндіктері, сонымен қатар фазалық ауысымда, модуляцияда, шектеуде және басқа схемаларда кеңінен қолданылады.

Жоғары қуатты кремний карбидті диод негізінен жоғары қуатты түзеткіш түтік ретінде қолданылатын жоғары кернеуге төзімділік сипаттамаларына байланысты энергетикалық салаларда кеңінен қолданылады. PIN диодында кернеудің негізгі төмендеуін өткізетін ортадағы төмен легирленген i қабатына байланысты VB жоғары кері сыни бұзылу кернеуі бар. I аймағының қалыңдығын ұлғайту және I аймағының легирлеу концентрациясын азайту PIN диодтың кері бұзылу кернеуін тиімді жақсартуға болады, бірақ I аймақтың болуы бүкіл құрылғының VF тікелей кернеуінің төмендеуін және құрылғының ауысу уақытын жақсартады. белгілі бір дәрежеде және кремний карбидті материалдан жасалған диод бұл кемшіліктерді толтыра алады. Кремний карбиді кремнийдің сыни электр өрісінен 10 есе жоғары, сондықтан кремний карбиді диодының I аймағының қалыңдығы кремний карбиді материалдарының жақсы жылу өткізгіштігімен бірге жоғары бұзылу кернеуін сақтай отырып, кремний түтігінің оннан бір бөлігіне дейін азайтылуы мүмкін. , айқын жылуды диссипациялау проблемалары болмайды, сондықтан жоғары қуатты кремний карбидті диод қазіргі заманғы энергетикалық электроника саласындағы өте маңызды түзеткіш құрылғыға айналды.

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 PIN детекторының (PIN фотодетекторының) сезімталдығын тиімді түрде жақсарта алады. 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.