पिन फोटोडेटेक्टर पर उच्च-शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड डायोड का प्रभाव

पिन फोटोडेटेक्टर पर उच्च-शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड डायोड का प्रभाव

उच्च-शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड पिन डायोड हमेशा पावर डिवाइस अनुसंधान के क्षेत्र में हॉटस्पॉट में से एक रहा है। एक पिन डायोड पी+ क्षेत्र और एन+ क्षेत्र के बीच आंतरिक अर्धचालक (या अशुद्धियों की कम एकाग्रता के साथ अर्धचालक) की एक परत को सैंडविच करके निर्मित एक क्रिस्टल डायोड है। I इन पिन "आंतरिक" के अर्थ के लिए एक अंग्रेजी संक्षिप्त नाम है, क्योंकि अशुद्धियों के बिना एक शुद्ध अर्धचालक का अस्तित्व होना असंभव है, इसलिए एप्लिकेशन में पिन डायोड की I परत पी-प्रकार या एन-प्रकार की अशुद्धियों की थोड़ी मात्रा के साथ कम या ज्यादा मिश्रित है। वर्तमान में, सिलिकॉन कार्बाइड पिन डायोड मुख्य रूप से मेसा संरचना और विमान संरचना को अपनाता है।

जब पिन डायोड की ऑपरेटिंग आवृत्ति 100MHz से अधिक हो जाती है, तो कुछ वाहकों के भंडारण प्रभाव और परत I में पारगमन समय प्रभाव के कारण, डायोड सुधार प्रभाव खो देता है और एक प्रतिबाधा तत्व बन जाता है, और इसके प्रतिबाधा मूल्य पूर्वाग्रह वोल्टेज के साथ बदल जाता है। शून्य पूर्वाग्रह या डीसी रिवर्स बायस में, I क्षेत्र में प्रतिबाधा बहुत अधिक है। डीसी फॉरवर्ड बायस में, I क्षेत्र वाहक इंजेक्शन के कारण एक कम प्रतिबाधा राज्य प्रस्तुत करता है। इसलिए, पिन डायोड का उपयोग एक चर प्रतिबाधा तत्व के रूप में किया जा सकता है, माइक्रोवेव और आरएफ नियंत्रण के क्षेत्र में, सिग्नल स्विचिंग को प्राप्त करने के लिए स्विचिंग उपकरणों का उपयोग करना अक्सर आवश्यक होता है, विशेष रूप से कुछ उच्च-आवृत्ति सिग्नल नियंत्रण केंद्रों में, पिन डायोड में बेहतर आरएफ सिग्नल नियंत्रण क्षमताएं होती हैं, लेकिन व्यापक रूप से चरण बदलाव, मॉडुलन, लिमिटिंग और अन्य सर्किट में भी उपयोग की जाती है।

उच्च-शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड डायोड का व्यापक रूप से बिजली क्षेत्र में उपयोग किया जाता है क्योंकि इसकी बेहतर वोल्टेज प्रतिरोध विशेषताओं के कारण, मुख्य रूप से उच्च-शक्ति रेक्टिफायर ट्यूब के रूप में उपयोग किया जाता है। पिन डायोड में एक उच्च रिवर्स क्रिटिकल ब्रेकडाउन वोल्टेज VB है, जो मुख्य वोल्टेज ड्रॉप को ले जाने वाले बीच में कम डोपिंग I लेयर के कारण होता है। जोन I की मोटाई को बढ़ाना और ज़ोन की डोपिंग एकाग्रता को कम करना मैं पिन डायोड के रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज को प्रभावी रूप से सुधार सकता हूं, लेकिन ज़ोन की उपस्थिति मैं पूरे डिवाइस के आगे वोल्टेज ड्रॉप वीएफ में सुधार करेगी और डिवाइस के स्विचिंग समय को एक निश्चित हद तक, और सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री से बने डायोड बना सकता है। सिलिकॉन कार्बाइड 10 गुना सिलिकॉन के महत्वपूर्ण ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फील्ड, ताकि सिलिकॉन कार्बाइड डायोड I ज़ोन की मोटाई को सिलिकॉन ट्यूब के दसवें हिस्से तक कम किया जा सके, जबकि एक उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज को बनाए रखते हुए, सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री की अच्छी थर्मल चालकता के साथ मिलकर, एक स्पष्ट रूप से फील्ड की समस्या नहीं होगी, बिजली के इलेक्ट्रॉनिक्स।

इसके बहुत छोटे रिवर्स लीकेज करंट और उच्च वाहक गतिशीलता के कारण, सिलिकॉन कार्बाइड डायोड में फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन के क्षेत्र में बहुत आकर्षण है। छोटे रिसाव करंट डिटेक्टर के गहरे धारा को कम कर सकते हैं और शोर को कम कर सकते हैं; उच्च वाहक गतिशीलता प्रभावी रूप से सिलिकॉन कार्बाइड पिन डिटेक्टर (पिन फोटोडेटेक्टर) की संवेदनशीलता में सुधार कर सकती है। सिलिकॉन कार्बाइड डायोड की उच्च-शक्ति विशेषताओं से पिन डिटेक्टरों को मजबूत प्रकाश स्रोतों का पता लगाने में सक्षम बनाया जाता है और अंतरिक्ष क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उच्च शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड डायोड को इसकी उत्कृष्ट विशेषताओं के कारण ध्यान दिया गया है, और इसके शोध को भी बहुत विकसित किया गया है।