Den Effekt vun enger Siliziumcarbiddiod mat héijer Leeschtung opPIN-Fotodetektor
Héichleistungs-Siliziumkarbid-PIN-Diod war ëmmer ee vun den Hotspots am Beräich vun der Fuerschung iwwer Leeschtungsgeräter. Eng PIN-Diod ass eng Kristalldiod, déi duerch eng Schicht aus intrinseschem Hallefleeder (oder Hallefleeder mat enger gerénger Konzentratioun vun Ongereinheeten) tëscht der P+ Regioun an der n+ Regioun konstruéiert gëtt. Den i am PIN ass eng englesch Ofkierzung fir "intrinsesch", well et onméiglech ass, e puren Hallefleeder ouni Ongereinheeten ze existéieren, sou datt d'I-Schicht vun der PIN-Diod an der Uwendung méi oder manner mat enger klenger Quantitéit u P-Typ oder N-Typ Ongereinheeten gemëscht ass. Am Moment huet d'Siliziumkarbid-PIN-Diod haaptsächlech eng Mesa-Struktur an eng Flächstruktur.
Wann d'Betribsfrequenz vun der PIN-Diod 100 MHz iwwerschreit, verléiert d'Diod wéinst dem Späichereffekt vun e puer Träger an dem Transitzäiteffekt an der Schicht I den Gläichrichtungseffekt a gëtt en Impedanzelement, an hiren Impedanzwäert ännert sech mat der Biasspannung. Bei Null-Bias oder DC-Réckwärtsbias ass d'Impedanz an der I-Regioun ganz héich. Bei DC-Virwärtsbias weist d'I-Regioun en Zoustand mat niddregem Impedanz op wéinst der Trägerinjektioun. Dofir kann d'PIN-Diod als variabelt Impedanzelement benotzt ginn. Am Beräich vun der Mikrowellen- an HF-Kontroll ass et dacks néideg, Schaltgeräter ze benotzen, fir d'Signalmëschung z'erreechen. Besonnesch a verschiddenen Héichfrequenz-Signalkontrollzentren hunn PIN-Dioden iwwerleeën HF-Signalkontrollfäegkeeten, awer si ginn och wäit verbreet a Phasenverschiebung, Modulatioun, Limitéierung an anere Schaltungen agesat.
Eng Siliziumcarbiddiod mat héijer Leeschtung gëtt wéinst senger iwwerleeëner Spannungswiderstandscharakteristik wäit am Energieberäich agesat a gëtt haaptsächlech als Gläichrichterréier mat héijer Leeschtung benotzt.PIN-Diodhuet eng héich kritesch Réckwärtsduerchbrochspannung VB, wéinst der gerénger Dotierungsschicht i an der Mëtt, déi den Haaptspannungsoffall dréit. D'Erhéijung vun der Déckt vun der Zon I an d'Reduzéierung vun der Dotierungskonzentratioun vun der Zon I kann d'Réckwärtsduerchbrochspannung vun der PIN-Diod effektiv verbesseren, awer d'Präsenz vun der Zon I wäert de Virwärtsspannungsoffall VF vum ganze Gerät an d'Schaltzäit vum Gerät bis zu engem gewësse Grad verbesseren, an eng Diod aus Siliziumcarbidmaterial kann dës Mängel ausgläichen. Siliziumcarbid huet en zéngmol sou héicht kritescht Duerchbrochsfeld wéi Silizium, sou datt d'Déckt vun der Siliziumcarbiddiod I-Zon op en Zéngtel vum Siliziumröhrchen reduzéiert ka ginn, wärend eng héich Duerchbrochspannung erhale bleift, zesumme mat der gudder Wärmeleitfäegkeet vu Siliziumcarbidmaterialien, gëtt et keng offensichtlech Wärmeofléisungsproblemer, sou datt eng héich Leeschtungs-Siliziumcarbiddiod zu engem ganz wichtege Gläichrichtergerät am Beräich vun der moderner Leeschtungselektronik ginn ass.
Wéinst hirem ganz klenge Récklecksstroum an hirer héijer Trägermobilitéit hunn Siliziumcarbiddioden eng grouss Attraktivitéit am Beräich vun der photoelektrescher Detektioun. E klenge Lecksstroum kann den Däischterstroum vum Detektor reduzéieren an de Kaméidi reduzéieren; eng héich Trägermobilitéit kann d'Sensibilitéit vu Siliziumcarbid effektiv verbesseren.PIN-Detektor(PIN Photodetektor). Déi héich Leeschtungseigenschaften vun de Siliziumcarbiddioden erméiglechen et de PIN-Detektere fir méi staark Liichtquellen z'entdecken a gi wäit am Weltraumberäich agesat. Héichleistungs-Siliziumcarbiddioden kréien Opmierksamkeet wéinst hiren exzellenten Eegeschaften, an hir Fuerschung gouf och staark entwéckelt.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 13. Oktober 2023