El efecto del diodo de carburo de silicio de alta potencia en el fotodetector PIN
El diodo PIN de carburo de silicio de alta potencia siempre ha sido uno de los puntos calientes en el campo de 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 la región P+ y la región n+.La i en PIN es una abreviatura en inglés del significado de “intrínseco”, porque es imposible que exista un semiconductor puro sin impurezas, por lo que la capa I del diodo PIN en la aplicación está más o menos mezclada con una pequeña cantidad de P. -impurezas tipo o tipo N.En la actualidad, el diodo PIN de carburo de silicio adopta principalmente estructura Mesa y estructura plana.
Cuando la frecuencia de operación del diodo PIN excede los 100MHz, debido al efecto de almacenamiento de algunas portadoras y al efecto del tiempo de tránsito en la capa I, el diodo pierde el efecto de rectificación y se convierte en un elemento de impedancia, y su valor de impedancia cambia con el voltaje 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 un estado de baja impedancia debido a la inyección de portadora.Por lo tanto, el diodo PIN se puede utilizar 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 señal, especialmente en algunos centros de control de señales de alta frecuencia, los diodos PIN tienen superior Capacidades de control de señal RF, pero también ampliamente utilizadas en circuitos de cambio de fase, modulación, limitación y otros.
El diodo de carburo de silicio de alta potencia se usa ampliamente en el campo de la energía debido a sus características superiores de resistencia al voltaje, y se usa principalmente como tubo rectificador de alta potencia.El diodo PIN tiene un voltaje de ruptura crítico inverso alto VB, debido a la capa i de bajo dopaje en el medio que soporta la caída de voltaje principal.Aumentar el espesor de la zona I y reducir la concentración de dopaje de la zona I puede mejorar efectivamente el voltaje de ruptura inversa del diodo PIN, pero la presencia de la zona I mejorará la caída de voltaje directo 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.Carburo de silicio 10 veces el campo eléctrico de ruptura crítico del silicio, de modo que el espesor 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 un alto voltaje de ruptura, junto con 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 muy pequeña corriente de fuga inversa y su alta movilidad del portador, los diodos de carburo de silicio tienen un gran atractivo en el campo de la detección fotoeléctrica.Una pequeña corriente de fuga puede reducir la corriente oscura del detector y reducir el ruido;La alta movilidad del portador puede mejorar eficazmente la sensibilidad del detector PIN de carburo de silicio (fotodetector PIN).Las características de alta potencia de los diodos de carburo de silicio permiten que los detectores PIN detecten fuentes de luz más potentes y se utilizan ampliamente en el campo espacial.Se ha prestado atención al diodo de carburo de silicio de alta potencia debido a sus excelentes características y su investigación también se ha desarrollado enormemente.
Hora de publicación: 13 de octubre de 2023