पिन फोटोडिटेक्टरवर उच्च-शक्ती सिलिकॉन कार्बाइड डायोडचा प्रभाव

पिन फोटोडिटेक्टरवर उच्च-शक्ती सिलिकॉन कार्बाइड डायोडचा प्रभाव

हाय-पॉवर सिलिकॉन कार्बाइड पिन डायोड हे पॉवर उपकरण संशोधनाच्या क्षेत्रातील हॉटस्पॉट्सपैकी एक आहे. पिन डायोड हा एक क्रिस्टल डायोड आहे जो P+ क्षेत्र आणि n+ क्षेत्रादरम्यान आंतरिक अर्धसंवाहक (किंवा अशुद्धतेच्या कमी एकाग्रतेसह सेमीकंडक्टर) च्या थराला सँडविच करून तयार केला जातो. पिन मधील i हा "अंतर्भूत" च्या अर्थासाठी इंग्रजी संक्षेप आहे, कारण अशुद्धतेशिवाय शुद्ध अर्धसंवाहक अस्तित्वात असणे अशक्य आहे, म्हणून अनुप्रयोगातील PIN डायोडचा I स्तर कमी-अधिक प्रमाणात P सह मिसळलेला असतो. -प्रकार किंवा N-प्रकारची अशुद्धता. सध्या, सिलिकॉन कार्बाइड पिन डायोड मुख्यतः मेसा संरचना आणि विमान रचना स्वीकारतो.

जेव्हा पिन डायोडची ऑपरेटिंग फ्रिक्वेंसी 100MHz पेक्षा जास्त असते, तेव्हा काही वाहकांच्या स्टोरेज इफेक्टमुळे आणि लेयर I मधील ट्रांझिट टाइम इफेक्टमुळे, डायोड रेक्टिफिकेशन इफेक्ट गमावतो आणि एक प्रतिबाधा घटक बनतो आणि त्याचे प्रतिबाधा मूल्य बायस व्होल्टेजसह बदलते. शून्य पूर्वाग्रह किंवा DC रिव्हर्स बायसवर, I प्रदेशातील प्रतिबाधा खूप जास्त आहे. डीसी फॉरवर्ड बायसमध्ये, वाहक इंजेक्शनमुळे I प्रदेश कमी प्रतिबाधा स्थिती सादर करतो. म्हणून, पिन डायोडचा वापर व्हेरिएबल प्रतिबाधा घटक म्हणून केला जाऊ शकतो, मायक्रोवेव्ह आणि आरएफ नियंत्रणाच्या क्षेत्रात, सिग्नल स्विचिंग साध्य करण्यासाठी अनेकदा स्विचिंग डिव्हाइसेस वापरणे आवश्यक असते, विशेषत: काही उच्च-फ्रिक्वेंसी सिग्नल नियंत्रण केंद्रांमध्ये, पिन डायोड उत्कृष्ट असतात. आरएफ सिग्नल नियंत्रण क्षमता, परंतु फेज शिफ्ट, मॉड्युलेशन, लिमिटिंग आणि इतर सर्किट्समध्ये देखील मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

हाय-पॉवर सिलिकॉन कार्बाइड डायोड मोठ्या प्रमाणावर पॉवर फील्डमध्ये वापरला जातो कारण त्याच्या उत्कृष्ट व्होल्टेज प्रतिरोधक वैशिष्ट्यांमुळे, मुख्यतः उच्च-शक्ती रेक्टिफायर ट्यूब म्हणून वापरली जाते. पिन डायोडमध्ये उच्च रिव्हर्स क्रिटिकल ब्रेकडाउन व्होल्टेज VB आहे, मध्यभागी कमी डोपिंग i लेयर मुख्य व्होल्टेज ड्रॉप वाहून नेल्यामुळे. झोन I ची जाडी वाढवणे आणि झोन I ची डोपिंग एकाग्रता कमी केल्याने पिन डायोडचे रिव्हर्स ब्रेकडाउन व्होल्टेज प्रभावीपणे सुधारू शकते, परंतु झोन Iच्या उपस्थितीमुळे संपूर्ण डिव्हाइसचा फॉरवर्ड व्होल्टेज ड्रॉप VF आणि डिव्हाइसचा स्विचिंग वेळ सुधारेल. काही प्रमाणात, आणि सिलिकॉन कार्बाइड मटेरियलपासून बनवलेले डायोड ही कमतरता भरून काढू शकतात. सिलिकॉन कार्बाइड सिलिकॉनच्या क्रिटिकल ब्रेकडाउन इलेक्ट्रिक फील्डच्या 10 पट, ज्यामुळे सिलिकॉन कार्बाईड डायोड I झोनची जाडी सिलिकॉन ट्यूबच्या एक दशांश पर्यंत कमी केली जाऊ शकते, उच्च ब्रेकडाउन व्होल्टेज राखून, सिलिकॉन कार्बाइड सामग्रीच्या चांगल्या थर्मल चालकतेसह. , उष्णतेचा अपव्यय होण्याच्या कोणत्याही समस्या उद्भवणार नाहीत, म्हणून उच्च-शक्तीचे सिलिकॉन कार्बाइड डायोड आधुनिक पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्सच्या क्षेत्रात एक अतिशय महत्त्वाचे रेक्टिफायर उपकरण बनले आहे.

त्याच्या अगदी लहान रिव्हर्स लीकेज करंट आणि उच्च वाहक गतिशीलतेमुळे, सिलिकॉन कार्बाइड डायोड्सना फोटोइलेक्ट्रिक शोधण्याच्या क्षेत्रात खूप आकर्षण आहे. लहान गळती करंट डिटेक्टरचा गडद प्रवाह कमी करू शकतो आणि आवाज कमी करू शकतो; उच्च वाहक गतिशीलता सिलिकॉन कार्बाइड पिन डिटेक्टर (पिन फोटोडेटेक्टर) ची संवेदनशीलता प्रभावीपणे सुधारू शकते. सिलिकॉन कार्बाइड डायोडची उच्च-शक्तीची वैशिष्ट्ये पिन डिटेक्टरला अधिक मजबूत प्रकाश स्रोत शोधण्यास सक्षम करतात आणि ते अवकाश क्षेत्रात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. उच्च शक्तीचे सिलिकॉन कार्बाइड डायोड त्याच्या उत्कृष्ट वैशिष्ट्यांमुळे लक्ष दिले गेले आहे आणि त्याचे संशोधन देखील मोठ्या प्रमाणात विकसित केले गेले आहे.