Pengaruh dioda silikon karbida daya tinggi pada Fotodetektor PIN

Pengaruh dioda silikon karbida daya tinggi padaDetektor Foto PIN

Dioda PIN silikon karbida berdaya tinggi selalu menjadi salah satu titik panas di bidang penelitian perangkat daya. Dioda PIN adalah dioda kristal yang dibuat dengan menjepit lapisan semikonduktor intrinsik (atau semikonduktor dengan konsentrasi pengotor rendah) di antara wilayah P+ dan wilayah n+. Huruf i dalam PIN adalah singkatan bahasa Inggris untuk arti "intrinsik", karena tidak mungkin ada semikonduktor murni tanpa pengotor, sehingga lapisan I dioda PIN dalam aplikasinya kurang lebih dicampur dengan sejumlah kecil pengotor tipe-P 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 perbaikan dan menjadi elemen impedansi, dan nilai impedansinya berubah 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, sering kali perlu menggunakan perangkat switching untuk mencapai pengalihan sinyal, terutama di beberapa pusat kontrol sinyal frekuensi tinggi, dioda PIN memiliki kemampuan kontrol sinyal RF yang unggul, tetapi juga banyak digunakan dalam pergeseran fasa, modulasi, pembatasan, dan sirkuit lainnya.

Dioda silikon karbida berdaya tinggi banyak digunakan dalam bidang daya karena karakteristik resistansi tegangannya yang unggul, terutama digunakan sebagai tabung penyearah daya tinggi.dioda PINmemiliki tegangan tembus kritis terbalik VB yang tinggi, karena lapisan doping i yang rendah di tengah yang membawa penurunan tegangan utama. Meningkatkan ketebalan zona I dan mengurangi konsentrasi doping zona I dapat secara efektif meningkatkan tegangan tembus terbalik dioda PIN, tetapi keberadaan zona I akan meningkatkan penurunan tegangan maju VF dari seluruh perangkat dan waktu pengalihan perangkat sampai batas tertentu, dan dioda yang terbuat dari bahan silikon karbida dapat menebus kekurangan ini. Silikon karbida 10 kali medan listrik tembus kritis 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 baliknya yang sangat kecil dan mobilitas pembawa yang tinggi, dioda silikon karbida memiliki daya tarik yang besar di bidang deteksi fotolistrik. Arus bocor yang kecil dapat mengurangi arus gelap detektor dan mengurangi kebisingan; Mobilitas pembawa yang tinggi dapat secara efektif meningkatkan sensitivitas silikon karbidaDetektor PIN(PIN Photodetector). Karakteristik daya tinggi dari dioda silikon karbida memungkinkan detektor PIN mendeteksi sumber cahaya yang lebih kuat dan digunakan secara luas di bidang antariksa. Dioda silikon karbida daya tinggi telah mendapat perhatian karena karakteristiknya yang sangat baik, dan penelitiannya juga telah berkembang pesat.