Suuritehoisen piikarbididiodin vaikutusPIN-valodetektori
Suuritehoinen piikarbidi-PIN-diodi on aina ollut yksi teholaitteiden tutkimuksen kuumimmista aiheista. PIN-diodi on kidediodi, joka on rakennettu asettamalla sisäinen puolijohdekerros (tai puolijohde, jossa on vähän epäpuhtauksia) P+- ja n+-alueiden väliin. PIN-kirjaimen i lyhenne sanalle "intrinsic" on englanninkielinen lyhenne, koska puhdas puolijohde ilman epäpuhtauksia on mahdotonta. Siksi PIN-diodin I-kerrokseen on sovelluksessa sekoitettu enemmän tai vähemmän pieni määrä P- tai N-tyypin epäpuhtauksia. Tällä hetkellä piikarbidi-PIN-diodi on pääasiassa Mesa-rakenteen ja tasorakenteen mukainen.
Kun PIN-diodin toimintataajuus ylittää 100 MHz, muutaman kantoaallon varastoinnin ja I-kerroksen siirtoajan vuoksi diodi menettää tasasuuntausvaikutuksensa ja siitä tulee impedanssielementti, jonka impedanssiarvo muuttuu esijännitteen mukana. Nollaesijännitteellä tai DC-käänteisesijännitteellä I-alueen impedanssi on erittäin korkea. DC-eteenpäin suuntautuvalla esijännitteellä I-alueen impedanssi on kantoaaltojen injektion vuoksi matala. Siksi PIN-diodia voidaan käyttää muuttuvana impedanssielementtinä. Mikroaalto- ja radiotaajuusohjauksessa on usein tarpeen käyttää kytkentälaitteita signaalin kytkemiseksi, erityisesti joissakin korkeataajuisissa signaalinohjauskeskuksissa. PIN-diodeilla on erinomaiset radiotaajuussignaalin ohjausominaisuudet, mutta niitä käytetään laajalti myös vaihesiirto-, modulointi-, rajoitus- ja muissa piireissä.
Suuritehoista piikarbidiodiodia käytetään laajalti tehoalalla sen ylivoimaisten jännitevastusominaisuuksien ansiosta, ja sitä käytetään pääasiassa suuritehoisena tasasuuntausputkena.PIN-diodisillä on korkea käänteinen kriittinen läpilyöntijännite VB johtuen keskellä olevasta alhaisesta dopingkerroksesta i, joka kantaa pääjännitehäviön. Vyöhykkeen I paksuuden lisääminen ja vyöhykkeen I dopingpitoisuuden vähentäminen voivat tehokkaasti parantaa PIN-diodin käänteistä läpilyöntijännitettä, mutta vyöhykkeen I läsnäolo parantaa koko laitteen eteenpäin suuntautuvaa jännitehäviötä VF ja laitteen kytkentäaikaa jossain määrin, ja piikarbidimateriaalista valmistettu diodi voi korvata nämä puutteet. Piikarbidi on 10 kertaa suurempi kuin piin kriittinen läpilyöntikenttä, joten piikarbididiodin I vyöhykkeen paksuutta voidaan pienentää kymmenesosaan piiputkesta samalla, kun läpilyöntijännite säilyy korkeana. Yhdessä piikarbidimateriaalien hyvän lämmönjohtavuuden kanssa ei ole ilmeisiä lämmönhukkaongelmia, joten suuritehoisesta piikarbididiodista on tullut erittäin tärkeä tasasuuntaajalaite modernin tehoelektroniikan alalla.
Pienen käänteisen vuotovirran ja suuren varauksenkuljettajien liikkuvuuden ansiosta piikarbidiodit ovat erittäin houkuttelevia valosähköisten ilmaisimien alalla. Pieni vuotovirta voi vähentää ilmaisimen pimeävirtaa ja kohinaa, kun taas suuri varauksenkuljettajien liikkuvuus voi tehokkaasti parantaa piikarbidin herkkyyttä.PIN-koodin ilmaisin(PIN-valodetektori). Piikarbidiodien tehokkaat ominaisuudet mahdollistavat PIN-ilmaisimien voimakkaampien valonlähteiden havaitsemisen, ja niitä käytetään laajalti avaruusalalla. Suuritehoiseen piikarbididiodiin on kiinnitetty huomiota sen erinomaisten ominaisuuksien vuoksi, ja myös sen tutkimusta on kehitetty huomattavasti.
Julkaisun aika: 13.10.2023