Pengaruh dioda silikon karbida berdaya tinggi pada Fotodetektor PIN

Pengaruh dioda silikon karbida berdaya tinggi pada Fotodetektor PIN

Dioda PIN silikon karbida berdaya tinggi selalu menjadi salah satu hotspot di bidang penelitian perangkat listrik. Dioda PIN adalah dioda kristal yang dibuat dengan mengapit lapisan semikonduktor intrinsik (atau semikonduktor dengan konsentrasi pengotor rendah) antara daerah P+ dan daerah n+. I pada PIN merupakan singkatan bahasa Inggris yang berarti “intrinsik”, karena tidak mungkin ada semikonduktor murni tanpa pengotor, sehingga lapisan I dioda PIN pada aplikasi kurang lebih tercampur dengan sedikit P. pengotor tipe - atau tipe N. Saat ini, dioda PIN silikon karbida terutama mengadopsi struktur Mesa dan struktur bidang.

Ketika frekuensi operasi dioda PIN melebihi 100MHz, karena efek penyimpanan beberapa pembawa dan efek waktu transit di lapisan I, dioda kehilangan efek penyearah dan menjadi elemen impedansi, dan nilai impedansinya berubah seiring dengan tegangan bias. Pada bias nol atau bias balik DC, impedansi di wilayah I sangat tinggi. Dalam bias maju DC, wilayah I menyajikan keadaan impedansi rendah karena injeksi pembawa. Oleh karena itu, dioda PIN dapat digunakan sebagai elemen impedansi variabel, di bidang kontrol gelombang mikro dan RF, seringkali diperlukan perangkat switching untuk mencapai peralihan sinyal, terutama di beberapa pusat kendali sinyal frekuensi tinggi, dioda PIN memiliki keunggulan Kemampuan kontrol sinyal RF, tetapi juga banyak digunakan dalam pergeseran fasa, modulasi, pembatas dan rangkaian lainnya.

Dioda silikon karbida berdaya tinggi banyak digunakan di bidang tenaga karena karakteristik ketahanan tegangannya yang unggul, terutama digunakan sebagai tabung penyearah daya tinggi. Dioda PIN memiliki tegangan tembus kritis balik VB yang tinggi, karena lapisan i doping yang rendah di tengah membawa penurunan tegangan utama. Meningkatkan ketebalan zona I dan mengurangi konsentrasi doping zona I dapat secara efektif meningkatkan tegangan rusaknya balik dioda PIN, namun kehadiran zona I akan meningkatkan penurunan tegangan maju VF seluruh perangkat dan waktu peralihan perangkat. sampai batas tertentu, dan dioda yang terbuat dari bahan silikon karbida dapat menutupi kekurangan ini. Silikon karbida 10 kali lipat medan listrik kerusakan kritis silikon, sehingga ketebalan zona I dioda silikon karbida dapat dikurangi hingga sepersepuluh dari tabung silikon, dengan tetap mempertahankan tegangan rusaknya yang tinggi, ditambah dengan konduktivitas termal yang baik dari bahan silikon karbida , tidak akan ada masalah pembuangan panas yang jelas, sehingga dioda silikon karbida berdaya tinggi telah menjadi perangkat penyearah yang sangat penting di bidang elektronika daya modern.

Karena arus bocor baliknya yang sangat kecil dan mobilitas pembawa yang tinggi, dioda silikon karbida memiliki daya tarik yang besar dalam bidang deteksi fotolistrik. Arus bocor kecil dapat mengurangi arus gelap detektor dan mengurangi kebisingan; Mobilitas pembawa yang tinggi dapat secara efektif meningkatkan sensitivitas detektor PIN silikon karbida (PIN Photodetector). Karakteristik daya tinggi dioda silikon karbida memungkinkan detektor PIN mendeteksi sumber cahaya yang lebih kuat dan banyak digunakan di bidang luar angkasa. Dioda silikon karbida berdaya tinggi telah mendapat perhatian karena karakteristiknya yang sangat baik, dan penelitiannya juga telah banyak dikembangkan.