पिन फोटोडिटेक्टर पर उच्च शक्ति वाले सिलिकॉन कार्बाइड डायोड का प्रभाव

उच्च शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड डायोड का प्रभावपिन फोटोडिटेक्टर

हाई-पावर सिलिकॉन कार्बाइड पिन डायोड हमेशा से ही पावर डिवाइस रिसर्च के क्षेत्र में हॉटस्पॉट में से एक रहा है। पिन डायोड एक क्रिस्टल डायोड है जो P+ क्षेत्र और n+ क्षेत्र के बीच आंतरिक अर्धचालक (या अशुद्धियों की कम सांद्रता वाले अर्धचालक) की एक परत को सैंडविच करके बनाया जाता है। पिन में i "आंतरिक" के अर्थ के लिए एक अंग्रेजी संक्षिप्त नाम है, क्योंकि अशुद्धियों के बिना एक शुद्ध अर्धचालक का अस्तित्व असंभव है, इसलिए आवेदन में पिन डायोड की I परत कमोबेश P-प्रकार या N-प्रकार की अशुद्धियों की एक छोटी मात्रा के साथ मिश्रित होती है। वर्तमान में, सिलिकॉन कार्बाइड पिन डायोड मुख्य रूप से मेसा संरचना और समतल संरचना को अपनाता है।

जब पिन डायोड की ऑपरेटिंग आवृत्ति 100 मेगाहर्ट्ज 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 इसका प्रतिबाधा मूल्य पूर्वाग्रह वोल्टेज के साथ बदल जाता है। शून्य पूर्वाग्रह या डीसी रिवर्स पूर्वाग्रह पर, I क्षेत्र में प्रतिबाधा बहुत अधिक है। डीसी फॉरवर्ड बायस में, I क्षेत्र वाहक इंजेक्शन के कारण कम प्रतिबाधा स्थिति प्रस्तुत करता है। इसलिए, पिन डायोड को एक चर प्रतिबाधा तत्व के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, माइक्रोवेव और आरएफ नियंत्रण के क्षेत्र में, सिग्नल स्विचिंग को प्राप्त करने के लिए अक्सर स्विचिंग उपकरणों का उपयोग करना आवश्यक होता है, खासकर कुछ उच्च आवृत्ति सिग्नल नियंत्रण केंद्रों में, पिन डायोड में बेहतर आरएफ सिग्नल नियंत्रण

उच्च शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड डायोड अपने बेहतर वोल्टेज प्रतिरोध विशेषताओं के कारण बिजली क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, मुख्य रूप से उच्च शक्ति रेक्टिफायर ट्यूब के रूप में उपयोग किया जाता है।पिन डायोडमुख्य वोल्टेज ड्रॉप को वहन करने वाले बीच में कम डोपिंग i परत के कारण, एक उच्च रिवर्स क्रिटिकल ब्रेकडाउन वोल्टेज VB है। ज़ोन I की मोटाई बढ़ाने और ज़ोन I की डोपिंग सांद्रता को कम करने से प्रभावी रूप से PIN डायोड के रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज में सुधार हो सकता है, लेकिन ज़ोन I की उपस्थिति पूरे डिवाइस के फ़ॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप VF और डिवाइस के स्विचिंग समय को एक निश्चित सीमा तक सुधार देगी, और सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री से बने डायोड इन कमियों की भरपाई कर सकते हैं। सिलिकॉन कार्बाइड सिलिकॉन के क्रिटिकल ब्रेकडाउन विद्युत क्षेत्र का 10 गुना है, ताकि सिलिकॉन कार्बाइड डायोड I ज़ोन की मोटाई सिलिकॉन ट्यूब के दसवें हिस्से तक कम हो सके, जबकि एक उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज बनाए रखा जा सके

अपने बहुत छोटे रिवर्स लीकेज करंट और उच्च वाहक गतिशीलता के कारण, सिलिकॉन कार्बाइड डायोड का फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन के क्षेत्र में बहुत आकर्षण है। छोटा लीकेज करंट डिटेक्टर के डार्क करंट को कम कर सकता है और शोर को कम कर सकता है; उच्च वाहक गतिशीलता सिलिकॉन कार्बाइड की संवेदनशीलता को प्रभावी ढंग से सुधार सकती हैपिन डिटेक्टर(पिन फोटोडिटेक्टर)। सिलिकॉन कार्बाइड डायोड की उच्च शक्ति विशेषताएँ पिन डिटेक्टरों को मजबूत प्रकाश स्रोतों का पता लगाने में सक्षम बनाती हैं और अंतरिक्ष क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं। उच्च शक्ति वाले सिलिकॉन कार्बाइड डायोड पर इसकी उत्कृष्ट विशेषताओं के कारण ध्यान दिया गया है, और इसके अनुसंधान को भी बहुत विकसित किया गया है।