Η επίδραση της διόδου καρβιδίου του πυριτίου υψηλής ισχύος στηνΦωτοανιχνευτής PIN
Η δίοδος PIN υψηλής ισχύος από καρβίδιο του πυριτίου ήταν ανέκαθεν ένα από τα πιο δημοφιλή στον τομέα της έρευνας για συσκευές ισχύος. Μια δίοδος PIN είναι μια κρυσταλλική δίοδος που κατασκευάζεται ενσωματώνοντας ένα στρώμα εγγενούς ημιαγωγού (ή ημιαγωγού με χαμηλή συγκέντρωση ακαθαρσιών) μεταξύ της περιοχής P+ και της περιοχής n+. Το i στο PIN είναι μια αγγλική συντομογραφία για την έννοια του "intrinsic", επειδή είναι αδύνατο να υπάρξει ένας καθαρός ημιαγωγός χωρίς ακαθαρσίες, επομένως το στρώμα I της διόδου PIN στην εφαρμογή είναι λίγο πολύ αναμεμειγμένο με μια μικρή ποσότητα ακαθαρσιών τύπου P ή N. Προς το παρόν, η δίοδος PIN από καρβίδιο του πυριτίου υιοθετεί κυρίως δομή Mesa και επίπεδη δομή.
Όταν η συχνότητα λειτουργίας της διόδου PIN υπερβαίνει τα 100MHz, λόγω του φαινομένου αποθήκευσης μερικών φορέων και του φαινομένου χρόνου διέλευσης στο στρώμα Ι, η δίοδος χάνει το φαινόμενο ανόρθωσης και γίνεται στοιχείο σύνθετης αντίστασης, και η τιμή της σύνθετης αντίστασης αλλάζει με την τάση πόλωσης. Σε μηδενική πόλωση ή αντίστροφη πόλωση DC, η σύνθετη αντίσταση στην περιοχή I είναι πολύ υψηλή. Σε ορθή πόλωση DC, η περιοχή I παρουσιάζει κατάσταση χαμηλής σύνθετης αντίστασης λόγω έγχυσης φορέων. Επομένως, η δίοδος PIN μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως στοιχείο μεταβλητής σύνθετης αντίστασης. Στον τομέα του ελέγχου μικροκυμάτων και RF, είναι συχνά απαραίτητο να χρησιμοποιηθούν συσκευές μεταγωγής για την επίτευξη μεταγωγής σήματος, ειδικά σε ορισμένα κέντρα ελέγχου σήματος υψηλής συχνότητας. Οι δίοδοι PIN έχουν ανώτερες δυνατότητες ελέγχου σήματος RF, αλλά χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε κυκλώματα μετατόπισης φάσης, διαμόρφωσης, περιορισμού και άλλων κυκλωμάτων.
Η δίοδος καρβιδίου του πυριτίου υψηλής ισχύος χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της ηλεκτρικής ενέργειας λόγω των ανώτερων χαρακτηριστικών αντίστασης τάσης, που χρησιμοποιούνται κυρίως ως σωλήνας ανορθωτή υψηλής ισχύος.Δίοδος PINΈχει υψηλή αντίστροφη κρίσιμη τάση διάσπασης VB, λόγω του χαμηλού στρώματος πρόσμιξης i στη μέση που φέρει την κύρια πτώση τάσης. Η αύξηση του πάχους της ζώνης I και η μείωση της συγκέντρωσης πρόσμιξης της ζώνης I μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την αντίστροφη τάση διάσπασης της διόδου PIN, αλλά η παρουσία της ζώνης I θα βελτιώσει την ορθή πτώση τάσης VF ολόκληρης της συσκευής και τον χρόνο μεταγωγής της συσκευής σε κάποιο βαθμό, και η δίοδος από υλικό καρβιδίου του πυριτίου μπορεί να αντισταθμίσει αυτές τις ελλείψεις. Το καρβίδιο του πυριτίου έχει 10 φορές το κρίσιμο ηλεκτρικό πεδίο διάσπασης του πυριτίου, έτσι ώστε το πάχος της ζώνης διόδου καρβιδίου του πυριτίου I να μπορεί να μειωθεί στο ένα δέκατο του σωλήνα πυριτίου, διατηρώντας παράλληλα υψηλή τάση διάσπασης, σε συνδυασμό με την καλή θερμική αγωγιμότητα των υλικών καρβιδίου του πυριτίου, δεν θα υπάρξουν εμφανή προβλήματα απαγωγής θερμότητας, επομένως η δίοδος καρβιδίου του πυριτίου υψηλής ισχύος έχει γίνει μια πολύ σημαντική συσκευή ανορθωτή στον τομέα των σύγχρονων ηλεκτρονικών ισχύος.
Λόγω του πολύ μικρού αντίστροφου ρεύματος διαρροής και της υψηλής κινητικότητας των φορέων, οι δίοδοι καρβιδίου του πυριτίου έχουν μεγάλη έλξη στον τομέα της φωτοηλεκτρικής ανίχνευσης. Το μικρό ρεύμα διαρροής μπορεί να μειώσει το σκοτεινό ρεύμα του ανιχνευτή και να μειώσει τον θόρυβο. Η υψηλή κινητικότητα των φορέων μπορεί να βελτιώσει αποτελεσματικά την ευαισθησία του καρβιδίου του πυριτίου.Ανιχνευτής PIN(Φωτοανιχνευτής PIN). Τα χαρακτηριστικά υψηλής ισχύος των διόδων καρβιδίου του πυριτίου επιτρέπουν στους ανιχνευτές PIN να ανιχνεύουν ισχυρότερες πηγές φωτός και χρησιμοποιούνται ευρέως στον διαστημικό τομέα. Η δίοδος καρβιδίου του πυριτίου υψηλής ισχύος έχει τύχει ιδιαίτερης προσοχής λόγω των εξαιρετικών χαρακτηριστικών της και η έρευνά της έχει επίσης αναπτυχθεί σημαντικά.
Ώρα δημοσίευσης: 13 Οκτωβρίου 2023