ההשפעה של דיודת סיליקון קרביד בעלת הספק גבוה על גלאי פוטו PIN

ההשפעה של דיודת סיליקון קרביד בעלת הספק גבוה עלגלאי פוטו-קוד PIN

דיודת PIN מסיליקון קרביד בעלת הספק גבוה תמיד הייתה אחת הנקודות החמות בתחום מחקר התקני הספק. דיודת PIN היא דיודת גביש הבנויה על ידי שכבת מוליך למחצה פנימי (או מוליך למחצה עם ריכוז נמוך של זיהומים) בין אזור P+ לאזור n+. ה-i ב-PIN הוא קיצור באנגלית ל"אינטרינסיק", מכיוון שלא ניתן להתקיים מוליך למחצה טהור ללא זיהומים, ולכן שכבת ה-I של דיודת ה-PIN ביישום מעורבבת פחות או יותר עם כמות קטנה של זיהומים מסוג P או מסוג N. כיום, דיודת הסיליקון קרביד PIN מאמצת בעיקר מבנה Mesa ומבנה מישורי.

כאשר תדר הפעולה של דיודת PIN עולה על 100 מגה-הרץ, עקב אפקט האחסון של מספר קטן של נושאי גלים ואפקט זמן המעבר בשכבה I, הדיודה מאבדת את אפקט היישור והופכת לאלמנט עכבה, וערך העכבה שלה משתנה עם מתח ההטיה. בהטיה אפס או בהטיה הפוכה של זרם ישר, העכבה באזור I גבוהה מאוד. בהטיה קדימה של זרם ישר, אזור I מציג מצב עכבה נמוך עקב הזרקת נושאי גלים. לכן, ניתן להשתמש בדיודת PIN כאלמנט עכבה משתנה. בתחום בקרת המיקרוגל וה-RF, לעתים קרובות יש צורך להשתמש בהתקני מיתוג כדי להשיג מיתוג אות. במיוחד במרכזי בקרת אותות בתדר גבוה מסוימים, לדיודות PIN יכולות בקרת אות RF מעולות, אך הן גם בשימוש נרחב במעגלים של הזזת פאזה, אפנון, הגבלה ומעגלים אחרים.

דיודת סיליקון קרביד בעלת הספק גבוה נמצאת בשימוש נרחב בתחום החשמל בשל מאפייני התנגדות המתח המעולים שלה, ומשמשת בעיקר כצינור מיישר בעל הספק גבוה.דיודת PINל-i יש מתח פריצה קריטי הפוך גבוה VB, עקב שכבת הסימום הנמוכה i במרכז הנושאת את ירידת המתח העיקרית. הגדלת עובי אזור I והפחתת ריכוז הסימום באזור I יכולים לשפר ביעילות את מתח הפריצה ההפוך של דיודת ה-PIN, אך נוכחות אזור I תשפר את ירידת המתח הקדמית VF של המכשיר כולו ואת זמן המיתוג של המכשיר במידה מסוימת, ודיודה העשויה מחומר סיליקון קרביד יכולה לפצות על ליקויים אלה. שדה הפריצה הקריטי החשמלי של סיליקון קרביד גדול פי 10 מסיליקון, כך שניתן להפחית את עובי אזור I של דיודת סיליקון קרביד לעשירית מצינור הסיליקון, תוך שמירה על מתח פריצה גבוה, בשילוב עם מוליכות תרמית טובה של חומרי סיליקון קרביד, לא יהיו בעיות פיזור חום ברורות, ולכן דיודת סיליקון קרביד בעלת הספק גבוה הפכה להתקן מיישר חשוב מאוד בתחום האלקטרוניקה המודרנית של הספק.

בשל זרם הדליפה ההפוך הקטן מאוד וניידות נושאי הגל הגבוהה שלהן, לדיודות סיליקון קרביד יש משיכה רבה בתחום הגילוי הפוטואלקטרי. זרם דליפה קטן יכול להפחית את זרם החושך של הגלאי ולהפחית רעש; ניידות נושאי גל גבוהה יכולה לשפר ביעילות את הרגישות של סיליקון קרביד.גלאי PIN(גלאי פוטו PIN). מאפייני ההספק הגבוהים של דיודות סיליקון קרביד מאפשרים לגלאי PIN לזהות מקורות אור חזקים יותר והם נמצאים בשימוש נרחב בתחום החלל. דיודת סיליקון קרביד בעלת הספק גבוה זכתה לתשומת לב בשל מאפייניה המצוינים, וגם המחקר שלה התפתח רבות.