PIN ફોટોડિટેક્ટર પર હાઇ-પાવર સિલિકોન કાર્બાઇડ ડાયોડની અસર

PIN ફોટોડિટેક્ટર પર હાઇ-પાવર સિલિકોન કાર્બાઇડ ડાયોડની અસર

હાઇ-પાવર સિલિકોન કાર્બાઇડ PIN ડાયોડ હંમેશા પાવર ડિવાઇસ સંશોધનના ક્ષેત્રમાં હોટસ્પોટમાંનું એક રહ્યું છે. PIN ડાયોડ એ એક સ્ફટિક ડાયોડ છે જે P+ પ્રદેશ અને n+ પ્રદેશ વચ્ચે આંતરિક સેમિકન્ડક્ટર (અથવા અશુદ્ધિઓની ઓછી સાંદ્રતા સાથે સેમિકન્ડક્ટર) ના સ્તરને સેન્ડવિચ કરીને બનાવવામાં આવે છે. PIN માં i એ "આંતરિક" ના અર્થ માટેનું અંગ્રેજી સંક્ષેપ છે, કારણ કે અશુદ્ધિઓ વિના શુદ્ધ સેમિકન્ડક્ટરનું અસ્તિત્વ અશક્ય છે, તેથી એપ્લિકેશનમાં PIN ડાયોડનું I સ્તર P ની થોડી માત્રા સાથે વધુ કે ઓછું મિશ્રિત છે. -પ્રકાર અથવા એન-પ્રકારની અશુદ્ધિઓ. હાલમાં, સિલિકોન કાર્બાઇડ PIN ડાયોડ મુખ્યત્વે મેસા સ્ટ્રક્ચર અને પ્લેન સ્ટ્રક્ચરને અપનાવે છે.

જ્યારે PIN ડાયોડની ઓપરેટિંગ આવર્તન 100MHz કરતાં વધી જાય છે, ત્યારે કેટલાક વાહકોની સંગ્રહ અસર અને સ્તર I માં સંક્રમણ સમયની અસરને કારણે, ડાયોડ સુધારણાની અસર ગુમાવે છે અને એક અવબાધ તત્વ બની જાય છે, અને તેનું અવબાધ મૂલ્ય બાયસ વોલ્ટેજ સાથે બદલાય છે. શૂન્ય પૂર્વગ્રહ અથવા DC રિવર્સ બાયસ પર, I પ્રદેશમાં અવરોધ ખૂબ વધારે છે. DC ફોરવર્ડ બાયસમાં, I પ્રદેશ કેરિયર ઈન્જેક્શનને કારણે ઓછી અવબાધ સ્થિતિ રજૂ કરે છે. તેથી, PIN ડાયોડનો ઉપયોગ ચલ અવબાધ તત્વ તરીકે થઈ શકે છે, માઇક્રોવેવ અને RF નિયંત્રણના ક્ષેત્રમાં, સિગ્નલ સ્વિચિંગ હાંસલ કરવા માટે ઘણીવાર સ્વિચિંગ ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે, ખાસ કરીને કેટલાક ઉચ્ચ-આવર્તન સિગ્નલ નિયંત્રણ કેન્દ્રોમાં, PIN ડાયોડ શ્રેષ્ઠ હોય છે. આરએફ સિગ્નલ કંટ્રોલ ક્ષમતાઓ, પણ ફેઝ શિફ્ટ, મોડ્યુલેશન, લિમિટીંગ અને અન્ય સર્કિટમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

હાઇ-પાવર સિલિકોન કાર્બાઇડ ડાયોડનો પાવર ફિલ્ડમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે કારણ કે તેની બહેતર વોલ્ટેજ પ્રતિકાર લાક્ષણિકતાઓ, મુખ્યત્વે હાઇ-પાવર રેક્ટિફાયર ટ્યુબ તરીકે વપરાય છે. મુખ્ય વોલ્ટેજ ડ્રોપ વહન કરતા મધ્યમાં નીચા ડોપિંગ i સ્તરને કારણે, PIN ડાયોડમાં ઉચ્ચ રિવર્સ ક્રિટિકલ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ VB છે. ઝોન I ની જાડાઈ વધારવી અને ઝોન I ની ડોપિંગ સાંદ્રતામાં ઘટાડો કરવાથી PIN ડાયોડના રિવર્સ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજને અસરકારક રીતે સુધારી શકાય છે, પરંતુ ઝોન Iની હાજરી સમગ્ર ઉપકરણના ફોરવર્ડ વોલ્ટેજ ડ્રોપ VF અને ઉપકરણના સ્વિચિંગ સમયને સુધારશે. અમુક હદ સુધી, અને સિલિકોન કાર્બાઇડ સામગ્રીથી બનેલો ડાયોડ આ ખામીઓને પૂરી કરી શકે છે. સિલિકોન કાર્બાઇડ, સિલિકોનના નિર્ણાયક બ્રેકડાઉન ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ કરતાં 10 ગણું, જેથી સિલિકોન કાર્બાઇડ ડાયોડ I ઝોનની જાડાઈ સિલિકોન ટ્યુબના દસમા ભાગ સુધી ઘટાડી શકાય, જ્યારે સિલિકોન કાર્બાઇડ સામગ્રીની સારી થર્મલ વાહકતા સાથે ઉચ્ચ બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ જાળવી શકાય. , ત્યાં કોઈ સ્પષ્ટ ગરમીના વિસર્જનની સમસ્યાઓ હશે નહીં, તેથી ઉચ્ચ-શક્તિ સિલિકોન કાર્બાઇડ ડાયોડ આધુનિક પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક્સના ક્ષેત્રમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ સુધારક ઉપકરણ બની ગયું છે.

તેના ખૂબ જ નાના રિવર્સ લિકેજ વર્તમાન અને ઉચ્ચ વાહક ગતિશીલતાને કારણે, સિલિકોન કાર્બાઇડ ડાયોડ ફોટોઇલેક્ટ્રિક શોધના ક્ષેત્રમાં ખૂબ આકર્ષણ ધરાવે છે. નાના લિકેજ વર્તમાન ડિટેક્ટરના ઘેરા પ્રવાહને ઘટાડી શકે છે અને અવાજ ઘટાડી શકે છે; ઉચ્ચ વાહક ગતિશીલતા અસરકારક રીતે સિલિકોન કાર્બાઇડ PIN ડિટેક્ટર (PIN ફોટોડિટેક્ટર) ની સંવેદનશીલતાને સુધારી શકે છે. સિલિકોન કાર્બાઇડ ડાયોડની ઉચ્ચ-શક્તિની લાક્ષણિકતાઓ PIN ડિટેક્ટરને મજબૂત પ્રકાશ સ્ત્રોતો શોધવા માટે સક્ષમ કરે છે અને અવકાશ ક્ષેત્રમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. ઉચ્ચ શક્તિવાળા સિલિકોન કાર્બાઇડ ડાયોડ પર તેની ઉત્તમ લાક્ષણિકતાઓને કારણે ધ્યાન આપવામાં આવ્યું છે, અને તેના સંશોધનમાં પણ ઘણો વિકાસ થયો છે.