पिन फोटोडिटेक्टर पर उच्च-शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड डायोड का प्रभाव

उच्च शक्ति वाले सिलिकॉन कार्बाइड डायोड का प्रभावपिन फोटोडिटेक्टर

उच्च-शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड पिन डायोड हमेशा से ही विद्युत उपकरण अनुसंधान के क्षेत्र में एक प्रमुख केंद्र रहा है। पिन डायोड एक क्रिस्टल डायोड होता है जो P+ क्षेत्र और n+ क्षेत्र के बीच आंतरिक अर्धचालक (या कम अशुद्धियों वाले अर्धचालक) की एक परत को सैंडविच करके बनाया जाता है। पिन में i, "आंतरिक" के अर्थ का एक अंग्रेजी संक्षिप्त रूप है, क्योंकि अशुद्धियों के बिना एक शुद्ध अर्धचालक का अस्तित्व असंभव है, इसलिए अनुप्रयोग 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 अपनाते हैं।

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 पूर्वाग्रह में, वाहक इंजेक्शन के कारण I क्षेत्र कम प्रतिबाधा स्थिति प्रस्तुत करता है। इसलिए, पिन डायोड को एक परिवर्तनीय 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 क्षमताएं होती हैं

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 दिष्टकारी ट्यूब के रूप में उपयोग किया जाता है।पिन डायोडमुख्य वोल्टेज ड्रॉप को वहन करने वाले मध्य में कम डोपिंग i परत के कारण, इसमें एक उच्च रिवर्स क्रिटिकल ब्रेकडाउन वोल्टेज VB होता है। ज़ोन I की मोटाई बढ़ाने और ज़ोन I की डोपिंग सांद्रता को कम करने से पिन डायोड के रिवर्स ब्रेकडाउन वोल्टेज में प्रभावी रूप से सुधार हो सकता है, लेकिन ज़ोन I की उपस्थिति पूरे उपकरण के फ़ॉरवर्ड वोल्टेज ड्रॉप VF और उपकरण के स्विचिंग समय को एक निश्चित सीमा तक बेहतर करेगी, और सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री से बना डायोड इन कमियों की भरपाई कर सकता है। सिलिकॉन कार्बाइड, सिलिकॉन के क्रिटिकल ब्रेकडाउन विद्युत क्षेत्र का 10 गुना होता है, जिससे सिलिकॉन कार्बाइड डायोड I ज़ोन की मोटाई सिलिकॉन ट्यूब के दसवें हिस्से तक कम की जा सकती है, जबकि उच्च ब्रेकडाउन वोल्टेज बनाए रखते हुए, सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री की अच्छी तापीय चालकता के साथ, कोई स्पष्ट ऊष्मा अपव्यय समस्या नहीं होगी, इसलिए उच्च-शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड डायोड आधुनिक पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में एक बहुत ही महत्वपूर्ण रेक्टिफायर उपकरण बन गया है।

अपनी अत्यंत कम रिवर्स लीकेज करंट और उच्च वाहक गतिशीलता के कारण, सिलिकॉन कार्बाइड डायोड प्रकाश-विद्युत संसूचन के क्षेत्र में अत्यधिक आकर्षक हैं। कम लीकेज करंट संसूचक 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 बढ़ा सकती है।पिन डिटेक्टर(पिन फोटोडिटेक्टर)। सिलिकॉन कार्बाइड डायोड की उच्च-शक्ति विशेषताएँ पिन डिटेक्टरों को अधिक शक्तिशाली प्रकाश स्रोतों का पता लगाने में सक्षम बनाती हैं और अंतरिक्ष क्षेत्र में इनका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उच्च-शक्ति सिलिकॉन कार्बाइड डायोड पर इसकी उत्कृष्ट विशेषताओं के कारण ध्यान दिया गया है और इस पर अनुसंधान भी काफ़ी विकसित हुआ है।