Жогорку кубаттуулуктагы кремний карбидинин диодуна тийгизген таасириPIN фотодетектору
Жогорку кубаттуулуктагы кремний карбидинин PIN диоду ар дайым электр түзмөктөрүн изилдөө жаатындагы эң маанилүү жерлердин бири болуп келген. PIN диоду - бул P+ аймагы менен n+ аймагынын ортосуна ички жарым өткөргүчтүн (же кошулмалардын концентрациясы төмөн жарым өткөргүчтүн) катмарын кысуу менен курулган кристаллдык диод. PINдеги i тамгасы - "ички" деген сөздүн англисче кыскартылышы, анткени кошулмаларсыз таза жарым өткөргүчтүн болушу мүмкүн эмес, ошондуктан колдонмодогу PIN диодунун I катмары аз өлчөмдөгү P же N тибиндеги кошулмалар менен аралашып кетет. Учурда кремний карбидинин PIN диоду негизинен Меса структурасын жана тегиздик структурасын кабыл алат.
PIN диодунун иштөө жыштыгы 100 МГц ашканда, бир нече алып жүрүүчүлөрдүн сактоо эффектисинен жана I катмардагы транзиттик убакыт эффектисинен улам, диод түзөтүү эффектин жоготуп, импеданс элементине айланат, ал эми анын импеданс мааниси жылышуу чыңалуусуна жараша өзгөрөт. Нөлдүк жылышууда же туруктуу токтун тескери жылышуусунда, I аймагындагы импеданс абдан жогору болот. Туруктуу токту алдыга жылдырууда, I аймагында алып жүрүүчүнүн сайылышынан улам төмөн импеданс абалы байкалат. Ошондуктан, PIN диоду өзгөрүлмө импеданс элементи катары колдонулушу мүмкүн, микротолкундуу жана радио жыштыктарды башкаруу жаатында сигналды которууга жетүү үчүн көбүнчө которуштуруу түзүлүштөрүн колдонуу керек, айрыкча кээ бир жогорку жыштыктагы сигналды башкаруу борборлорунда, PIN диоддору жогорку радио жыштык сигналын башкаруу мүмкүнчүлүктөрүнө ээ, бирок ошондой эле фазалык жылышууда, модуляцияда, чектөөдө жана башка схемаларда кеңири колдонулат.
Жогорку кубаттуулуктагы кремний карбид диоду жогорку чыңалууга туруктуулук мүнөздөмөлөрүнөн улам энергетика тармагында кеңири колдонулат жана негизинен жогорку кубаттуулуктагы түзөткүч түтүк катары колдонулат.PIN диоднегизги чыңалуу төмөндөшүн көтөрүүчү ортосунда i легирлөө катмарынын аздыгынан улам, жогорку тескери критикалык бузулуу чыңалуусуна ээ. I зонанын калыңдыгын жогорулатуу жана I зонанын легирлөө концентрациясын азайтуу PIN диодунун тескери бузулуу чыңалуусун натыйжалуу жакшырта алат, бирок I зонанын болушу бүтүндөй түзмөктүн алдыга чыңалуу төмөндөшүнүн VFин жана түзмөктүн которулуу убактысын белгилүү бир деңгээлде жакшыртат жана кремний карбид материалынан жасалган диод бул кемчиликтерди толтура алат. Кремний карбиди кремнийдин критикалык бузулуу электр талаасынан 10 эсе көп, ошондуктан кремний карбид диодунун I зонасынын калыңдыгын кремний түтүгүнүн ондон бир бөлүгүнө чейин азайтууга болот, ошол эле учурда кремний карбид материалдарынын жакшы жылуулук өткөрүмдүүлүгү менен бирге жогорку бузулуу чыңалуусун сактоо менен жылуулукту таркатуу көйгөйлөрү болбойт, ошондуктан жогорку кубаттуулуктагы кремний карбид диоду заманбап электр электроникасы тармагында абдан маанилүү түзөткүч түзүлүшкө айланды.
Тескери агып кетүү тогу өтө кичинекей жана алып жүрүүчүлөрдүн жогорку кыймылдуулугунан улам, кремний карбид диоддору фотоэлектрдик детекторлор жаатында чоң жагымдуулукка ээ. Кичинекей агып кетүү тогу детектордун караңгы тогун азайтып, ызы-чууну азайта алат; алып жүрүүчүлөрдүн жогорку кыймылдуулугу кремний карбидинин сезгичтигин натыйжалуу жакшырта алат.PIN детектору(PIN фотодетектору). Кремний карбид диоддорунун жогорку кубаттуулуктагы мүнөздөмөлөрү PIN детекторлоруна күчтүү жарык булактарын аныктоого мүмкүндүк берет жана космос тармагында кеңири колдонулат. Жогорку кубаттуулуктагы кремний карбид диодуна эң сонун мүнөздөмөлөрүнөн улам көңүл бурулуп, аны изилдөө дагы бир топ өнүккөн.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 13-октябры