L'effet de la diode en carbure de silicium haute puissance sur le photodétecteur de la broche
La diode de broche en carbure de silicium à haute puissance a toujours été l'un des points chauds dans le domaine de la recherche sur les appareils électriques. Une diode à broches est une diode cristalline construite en sandwich une couche de semi-conducteur intrinsèque (ou semi-conducteur avec une faible concentration d'impuretés) entre la région P + et la région N +. Le I dans PIN est une abréviation anglaise pour la signification de «intrinsèque», car il est impossible d'exister un semi-conducteur pur sans impuretés, donc la couche I de la diode PIN dans l'application est plus ou moins mélangée avec une petite quantité d'impuretés de type P ou de type N. À l'heure actuelle, la diode à broches en carbure de silicium adopte principalement la structure MESA et la structure du plan.
Lorsque la fréquence de fonctionnement de la diode PIN dépasse 100 MHz, en raison de l'effet de stockage de quelques porteurs et de l'effet temporel de transit dans la couche I, la diode perd l'effet de rectification et devient un élément d'impédance, et sa valeur d'impédance change avec la tension de polarisation. À un biais nul ou un biais inversé DC, l'impédance dans la région I est très élevée. Dans le biais de transfert DC, la région I présente un état d'impédance faible en raison de l'injection des transporteurs. Par conséquent, la diode PIN peut être utilisée comme élément d'impédance variable, dans le domaine de la commande micro-ondes et RF, il est souvent nécessaire d'utiliser des dispositifs de commutation pour obtenir la commutation du signal, en particulier dans certains centres de contrôle de signal à haute fréquence, les diodes de broche ont des capacités de contrôle de signal RF supérieures, mais également largement utilisées dans le décalage de phase, la modulation, la limitation et d'autres circuits.
La diode de carbure de silicium haute puissance est largement utilisée dans le champ de puissance en raison de ses caractéristiques de résistance de tension supérieure, principalement utilisées comme tube de redresseur haute puissance. La diode de la broche a une tension de dégradation critique élevée élevée VB, en raison de la couche I à faible dopage I au milieu portant la chute de tension principale. L'augmentation de l'épaisseur de la zone I et la réduction de la concentration de dopage de la zone I peuvent améliorer efficacement la tension de dégradation inverse de la diode PIN, mais la présence de la zone I améliorera la baisse de tension avant VF de l'ensemble de l'appareil et le temps de commutation de l'appareil dans une certaine mesure, et la diode en matériau en carbure en silicium peut compenser. Le carbure de silicium 10 fois le champ électrique de dégradation critique du silicium, de sorte que l'épaisseur de la zone de la diode en silicium en carbure I peut être réduite à un dixième du tube de silicium, tout en maintenant une tension de dégradation élevée, couplée avec la bonne conductivité thermique des matériaux de carbure de silicium en silicium, il n'y aura pas de problèmes de dispositif de chaleur très importants, donc des problèmes de dispositif de chaleur à haute puissance Champ de l'électronique de puissance moderne.
En raison de son très petit courant de fuite inverse et de sa mobilité porteuse élevée, les diodes de carbure de silicium ont une grande attraction dans le domaine de la détection photoélectrique. Le petit courant de fuite peut réduire le courant sombre du détecteur et réduire le bruit; Une mobilité élevée des porteurs peut améliorer efficacement la sensibilité du détecteur de broches en carbure de silicium (photodétector de broches). Les caractéristiques de haute puissance des diodes de carbure de silicium permettent aux détecteurs de broches de détecter des sources de lumière plus fortes et sont largement utilisées dans le champ d'espace. La diode en carbure de silicium à haute puissance a été prêtée attention en raison de ses excellentes caractéristiques, et ses recherches ont également été considérablement développées.
Heure du poste: 13 à 2023 octobre