পিন ফটোডিটেক্টরে উচ্চ-ক্ষমতার সিলিকন কার্বাইড ডায়োডের প্রভাব

পিন ফটোডিটেক্টরে উচ্চ-ক্ষমতার সিলিকন কার্বাইড ডায়োডের প্রভাব

উচ্চ-শক্তি সিলিকন কার্বাইড পিন ডায়োড সর্বদা পাওয়ার ডিভাইস গবেষণার ক্ষেত্রে হটস্পটগুলির মধ্যে একটি। একটি পিন ডায়োড হল একটি ক্রিস্টাল ডায়োড যা P+ অঞ্চল এবং n+ অঞ্চলের মধ্যে অভ্যন্তরীণ সেমিকন্ডাক্টর (বা অমেধ্য কম ঘনত্ব সহ সেমিকন্ডাক্টর) এর একটি স্তর স্যান্ডউইচ করে তৈরি করা হয়। পিন-এর i হল "অভ্যন্তরীণ" অর্থের একটি ইংরেজি সংক্ষিপ্ত রূপ, কারণ অমেধ্য ছাড়া বিশুদ্ধ অর্ধপরিবাহী থাকা অসম্ভব, তাই প্রয়োগে পিন ডায়োডের I স্তরটি কমবেশি P এর সাথে মিশ্রিত হয়। -টাইপ বা এন-টাইপ অমেধ্য। বর্তমানে, সিলিকন কার্বাইড পিন ডায়োড প্রধানত মেসা কাঠামো এবং সমতল কাঠামো গ্রহণ করে।

যখন পিন ডায়োডের অপারেটিং ফ্রিকোয়েন্সি 100MHz ছাড়িয়ে যায়, কিছু বাহকের স্টোরেজ প্রভাব এবং স্তর I-এ ট্রানজিট টাইম প্রভাবের কারণে, ডায়োড সংশোধন প্রভাব হারায় এবং একটি প্রতিবন্ধক উপাদানে পরিণত হয় এবং এর প্রতিবন্ধকতার মান বায়াস ভোল্টেজের সাথে পরিবর্তিত হয়। জিরো বায়াস বা DC রিভার্স বায়াস এ, I অঞ্চলে প্রতিবন্ধকতা খুব বেশি। ডিসি ফরোয়ার্ড বায়াসে, ক্যারিয়ার ইনজেকশনের কারণে I অঞ্চলটি একটি কম প্রতিবন্ধকতার অবস্থা উপস্থাপন করে। অতএব, পিন ডায়োড একটি পরিবর্তনশীল প্রতিবন্ধক উপাদান হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, মাইক্রোওয়েভ এবং আরএফ নিয়ন্ত্রণের ক্ষেত্রে, প্রায়ই সিগন্যাল স্যুইচিং অর্জনের জন্য স্যুইচিং ডিভাইসগুলি ব্যবহার করা প্রয়োজন, বিশেষ করে কিছু উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত নিয়ন্ত্রণ কেন্দ্রে, পিন ডায়োডগুলি উচ্চতর RF সংকেত নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা, কিন্তু ব্যাপকভাবে ফেজ শিফট, মডুলেশন, সীমিত এবং অন্যান্য সার্কিট ব্যবহৃত.

উচ্চ-শক্তি সিলিকন কার্বাইড ডায়োড ব্যাপকভাবে পাওয়ার ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় কারণ এর উচ্চতর ভোল্টেজ প্রতিরোধের বৈশিষ্ট্য, প্রধানত উচ্চ-শক্তি সংশোধনকারী টিউব হিসাবে ব্যবহৃত হয়। পিন ডায়োডের একটি উচ্চ রিভার্স ক্রিটিক্যাল ব্রেকডাউন ভোল্টেজ VB রয়েছে, কারণ মাঝখানে কম ডোপিং আই লেয়ার প্রধান ভোল্টেজ ড্রপ বহন করে। জোন I এর পুরুত্ব বাড়ানো এবং জোন I এর ডোপিং ঘনত্ব কমিয়ে কার্যকরভাবে পিন ডায়োডের বিপরীত ব্রেকডাউন ভোল্টেজ উন্নত করতে পারে, তবে জোন I এর উপস্থিতি পুরো ডিভাইসের ফরোয়ার্ড ভোল্টেজ ড্রপ VF এবং ডিভাইসের স্যুইচিং সময়কে উন্নত করবে। একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে, এবং সিলিকন কার্বাইড উপাদান দিয়ে তৈরি ডায়োড এই ঘাটতিগুলি পূরণ করতে পারে। সিলিকন কার্বাইড সিলিকনের ক্রিটিক্যাল ব্রেকডাউন ইলেকট্রিক ফিল্ডের 10 গুণ বেশি, যাতে সিলিকন কার্বাইড ডায়োড I জোনের বেধ সিলিকন টিউবের এক দশমাংশে কমিয়ে আনা যায়, যখন সিলিকন কার্বাইড সামগ্রীর ভাল তাপ পরিবাহিতা সহ একটি উচ্চ ব্রেকডাউন ভোল্টেজ বজায় রাখা যায়। , কোন সুস্পষ্ট তাপ অপচয় সমস্যা হবে না, তাই উচ্চ-শক্তি সিলিকন কার্বাইড ডায়োড আধুনিক পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স ক্ষেত্রে একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ সংশোধনকারী ডিভাইস হয়ে উঠেছে।

খুব ছোট রিভার্স লিকেজ কারেন্ট এবং উচ্চ বাহক গতিশীলতার কারণে, সিলিকন কার্বাইড ডায়োডগুলির ফটোইলেকট্রিক সনাক্তকরণের ক্ষেত্রে দুর্দান্ত আকর্ষণ রয়েছে। ছোট ফুটো বর্তমান ডিটেক্টর অন্ধকার বর্তমান কমাতে এবং শব্দ কমাতে পারে; উচ্চ ক্যারিয়ারের গতিশীলতা কার্যকরভাবে সিলিকন কার্বাইড পিন ডিটেক্টর (পিন ফটোডিটেক্টর) এর সংবেদনশীলতা উন্নত করতে পারে। সিলিকন কার্বাইড ডায়োডের উচ্চ-শক্তি বৈশিষ্ট্যগুলি PIN ডিটেক্টরকে শক্তিশালী আলোর উত্স সনাক্ত করতে সক্ষম করে এবং মহাকাশ ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উচ্চ ক্ষমতাসম্পন্ন সিলিকন কার্বাইড ডায়োডের চমৎকার বৈশিষ্ট্যের কারণে মনোযোগ দেওয়া হয়েছে এবং এর গবেষণাও ব্যাপকভাবে বিকশিত হয়েছে।