L'effetto del diodo al carburo di silicio ad alta potenza suFotorilevatore PIN
Il diodo PIN in carburo di silicio ad alta potenza è sempre stato uno dei punti di forza nel campo della ricerca sui dispositivi di potenza. Un diodo PIN è un diodo a cristallo costruito inserendo uno strato di semiconduttore intrinseco (o semiconduttore a bassa concentrazione di impurità) tra la regione P+ e la regione n+. La i di PIN è l'abbreviazione inglese di "intrinseco", poiché è impossibile che esista un semiconduttore puro privo di impurità, quindi lo strato I del diodo PIN nell'applicazione è più o meno mescolato con una piccola quantità di impurità di tipo P o N. Attualmente, il diodo PIN in carburo di silicio adotta principalmente la struttura Mesa e la struttura piana.
Quando la frequenza operativa del diodo PIN supera i 100 MHz, a causa dell'effetto di memorizzazione di alcune portanti e dell'effetto del tempo di transito nello strato I, il diodo perde l'effetto di rettifica e diventa un elemento a impedenza, il cui valore di impedenza varia con la tensione di polarizzazione. A polarizzazione zero o a polarizzazione inversa CC, l'impedenza nella regione I è molto elevata. In polarizzazione diretta CC, la regione I presenta uno stato di bassa impedenza a causa dell'iniezione della portante. Pertanto, il diodo PIN può essere utilizzato come elemento a impedenza variabile. Nel campo del controllo a microonde e RF, è spesso necessario utilizzare dispositivi di commutazione per ottenere la commutazione del segnale, specialmente in alcuni centri di controllo del segnale ad alta frequenza. I diodi PIN hanno capacità di controllo del segnale RF superiori, ma sono anche ampiamente utilizzati in circuiti di sfasamento, modulazione, limitazione e altri.
Il diodo al carburo di silicio ad alta potenza è ampiamente utilizzato nel campo dell'energia grazie alle sue caratteristiche di resistenza alla tensione superiori, utilizzato principalmente come tubo raddrizzatore ad alta potenza.diodo PINPresenta un'elevata tensione di rottura critica inversa VB, dovuta allo strato di drogaggio I a basso contenuto di drogaggio al centro, che trasporta la caduta di tensione principale. Aumentando lo spessore della zona I e riducendo la concentrazione di drogaggio nella zona I, è possibile migliorare efficacemente la tensione di rottura inversa del diodo PIN, ma la presenza della zona I migliorerà in una certa misura la caduta di tensione diretta VF dell'intero dispositivo e il tempo di commutazione del dispositivo. Il diodo in carburo di silicio può compensare queste carenze. Il campo elettrico di rottura critica del carburo di silicio è 10 volte superiore a quello del silicio, consentendo di ridurre lo spessore della zona I del diodo in carburo di silicio a un decimo di quello del tubo di silicio, mantenendo al contempo un'elevata tensione di rottura. Grazie alla buona conduttività termica dei materiali in carburo di silicio, non si verificheranno evidenti problemi di dissipazione del calore, pertanto il diodo in carburo di silicio ad alta potenza è diventato un dispositivo raddrizzatore molto importante nel campo dell'elettronica di potenza moderna.
Grazie alla bassissima corrente di dispersione inversa e all'elevata mobilità dei portatori, i diodi al carburo di silicio sono molto interessanti nel campo della rilevazione fotoelettrica. Una bassa corrente di dispersione può ridurre la corrente di buio del rivelatore e il rumore; l'elevata mobilità dei portatori può migliorare efficacemente la sensibilità del carburo di silicio.Rilevatore di PIN(Fotorilevatore PIN). Le caratteristiche di elevata potenza dei diodi al carburo di silicio consentono ai rilevatori PIN di rilevare sorgenti luminose più intense e sono ampiamente utilizzati in ambito spaziale. Il diodo al carburo di silicio ad alta potenza ha ricevuto grande attenzione per le sue eccellenti caratteristiche e la sua ricerca ha registrato un notevole sviluppo.
Data di pubblicazione: 13 ottobre 2023