Pengaruh dioda silikon karbida daya tinggi pada fotodetektor PIN

Pengaruh dioda silikon karbida daya tinggi terhadapFotodetektor PIN

Dioda PIN silikon karbida berdaya tinggi selalu menjadi salah satu fokus utama dalam bidang penelitian perangkat daya. Dioda PIN adalah dioda kristal yang dibangun dengan menempatkan lapisan semikonduktor intrinsik (atau semikonduktor dengan konsentrasi pengotor rendah) di antara daerah P+ dan daerah n+. Huruf i dalam PIN adalah singkatan bahasa Inggris untuk arti "intrinsik", karena tidak mungkin ada semikonduktor murni tanpa pengotor, sehingga lapisan I pada dioda PIN dalam aplikasinya kurang lebih bercampur dengan sejumlah kecil pengotor tipe P atau tipe N. Saat ini, dioda PIN silikon karbida terutama menggunakan struktur Mesa dan struktur planar.

Ketika frekuensi operasi dioda PIN melebihi 100MHz, karena efek penyimpanan beberapa pembawa dan efek waktu transit di lapisan I, dioda kehilangan efek penyearahan dan menjadi elemen impedansi, dan nilai impedansinya berubah dengan tegangan bias. Pada bias nol atau bias balik DC, impedansi di wilayah I sangat tinggi. Pada bias maju DC, wilayah I menunjukkan 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 penggunaan perangkat switching untuk mencapai pengalihan sinyal, terutama di beberapa pusat kontrol sinyal frekuensi tinggi, dioda PIN memiliki kemampuan kontrol sinyal RF yang unggul, dan juga banyak digunakan dalam pergeseran fasa, modulasi, pembatasan, dan sirkuit lainnya.

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

Karena arus bocor balik yang sangat kecil dan mobilitas pembawa muatan yang tinggi, dioda silikon karbida sangat menarik di bidang deteksi fotolistrik. Arus bocor yang kecil dapat mengurangi arus gelap detektor dan mengurangi noise; mobilitas pembawa muatan yang tinggi dapat secara efektif meningkatkan sensitivitas silikon karbida.Detektor PIN(Detektor Foto PIN). Karakteristik daya tinggi dioda silikon karbida memungkinkan detektor PIN untuk mendeteksi sumber cahaya yang lebih kuat dan banyak digunakan di bidang antariksa. Dioda silikon karbida daya tinggi telah mendapat perhatian karena karakteristiknya yang sangat baik, dan penelitiannya juga telah berkembang pesat.