El efecto del diodo de carburo de silicio de alta potencia enFotodetector PIN
El diodo PIN de carburo de silicio de alta potencia siempre ha sido un tema de gran interés en la investigación de dispositivos de potencia. Un diodo PIN es un diodo de cristal construido intercalando una capa de semiconductor intrínseco (o semiconductor con baja concentración de impurezas) entre las regiones P+ y n+. La i en PIN es una abreviatura en inglés de "intrínseco", ya que es imposible que exista un semiconductor puro sin impurezas, por lo que la capa I del diodo PIN en esta aplicación está prácticamente mezclada con una pequeña cantidad de impurezas de tipo P o N. Actualmente, el diodo PIN de carburo de silicio adopta principalmente la estructura Mesa y la estructura plana.
Cuando la frecuencia de operación del diodo PIN supera los 100 MHz, debido al efecto de almacenamiento de unas pocas portadoras y al efecto del tiempo de tránsito en la capa I, el diodo pierde su efecto rectificador y se convierte en un elemento de impedancia, cuyo valor cambia con la tensión de polarización. Con polarización cero o polarización inversa de CC, la impedancia en la región I es muy alta. En polarización directa de CC, la región I presenta una baja impedancia debido a la inyección de portadoras. Por lo tanto, el diodo PIN puede utilizarse como elemento de impedancia variable. En el campo del control de microondas y RF, a menudo es necesario utilizar dispositivos de conmutación para lograr la conmutación de señales, especialmente en algunos centros de control de señales de alta frecuencia. Los diodos PIN tienen capacidades superiores de control de señales de RF, pero también se utilizan ampliamente en circuitos de desplazamiento de fase, modulación, limitación y otros.
El diodo de carburo de silicio de alta potencia se utiliza ampliamente en el campo de la energía debido a sus características superiores de resistencia al voltaje, y se utiliza principalmente como tubo rectificador de alta potencia.Diodo PINTiene una alta tensión de ruptura crítica inversa VB, debido a la baja capa de dopaje i en el medio que transporta la caída de tensión principal. Aumentar el grosor de la zona I y reducir la concentración de dopaje de la zona I puede mejorar eficazmente la tensión de ruptura inversa del diodo PIN, pero la presencia de la zona I mejorará la caída de tensión directa VF de todo el dispositivo y el tiempo de conmutación del dispositivo hasta cierto punto, y el diodo hecho de material de carburo de silicio puede compensar estas deficiencias. El carburo de silicio 10 veces el campo eléctrico de ruptura crítica del silicio, por lo que el grosor de la zona I del diodo de carburo de silicio se puede reducir a una décima parte del tubo de silicio, manteniendo al mismo tiempo una alta tensión de ruptura. Sumado a la buena conductividad térmica de los materiales de carburo de silicio, no habrá problemas obvios de disipación de calor, por lo que el diodo de carburo de silicio de alta potencia se ha convertido en un dispositivo rectificador muy importante en el campo de la electrónica de potencia moderna.
Debido a su mínima corriente de fuga inversa y a su alta movilidad de portadores, los diodos de carburo de silicio resultan muy atractivos en el campo de la detección fotoeléctrica. Una pequeña corriente de fuga puede reducir la corriente oscura del detector y el ruido; la alta movilidad de portadores puede mejorar eficazmente la sensibilidad del carburo de silicio.Detector de PIN(Fotodetector PIN). La alta potencia de los diodos de carburo de silicio permite que los detectores PIN detecten fuentes de luz más intensas y se utilizan ampliamente en el sector espacial. El diodo de carburo de silicio de alta potencia ha recibido gran atención debido a sus excelentes características, y su investigación también ha experimentado un gran desarrollo.
Hora de publicación: 13 de octubre de 2023