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皮秒激光辐照硅基光电二极管的饱和特性分析 被引量：2
1
作者 姚猛 叶继飞 +1 位作者 李兰 高贺岩 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2022年第13期129-133,共5页
为了进一步研究超短脉冲激光辐照光电探测器的饱和特性,以硅基PN型光电二极管作为实验器件,实验测量了不同激光能量密度的皮秒激光辐照器件的瞬态响应时间。实验结果表明,当皮秒激光能量密度达到97 nJ/cm2时,器件的瞬态响应信号出现了... 为了进一步研究超短脉冲激光辐照光电探测器的饱和特性,以硅基PN型光电二极管作为实验器件,实验测量了不同激光能量密度的皮秒激光辐照器件的瞬态响应时间。实验结果表明,当皮秒激光能量密度达到97 nJ/cm2时,器件的瞬态响应信号出现了非线性饱和,同时对器件饱和后的信号特征量的信号半峰全宽和信号底宽进行了分析,其绝对增幅和相对增幅分别为154μs、157.00%和157μs、47.87%,可以看出随着激光能量密度的增加,响应时间逐渐增加,信号的时间展宽意味着器件的瞬态响应发生了退化。对激光注入载流子进行分析,发现激光辐照结束后产生大量的光生载流子,满足半导体的大注入条件,导致初始的载流子双极输运过程中双极迁移率趋近于0,对应的信号下降沿初始速度出现衰减,从而导致器件响应信号出现退化现象。 展开更多
关键词 探测器 硅基光电二极管 超短脉冲 饱和特性 双极输运
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皮秒激光辐照硅基PIN光电二极管的瞬态响应信号分析 被引量：1
2
作者 姚猛 叶继飞 +1 位作者 李兰 高贺岩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第S02期93-98,共6页
实验研究了超短脉冲皮秒激光辐照硅基PIN光电二极管的瞬态响应的规律特性,测量了在不同激光能量密度辐照下的脉冲响应信号。分析实验结果表明,随着激光能量密度的增大,器件出现了非线性饱和状态,半高宽从37.2μs到113μs,底宽从181μs到... 实验研究了超短脉冲皮秒激光辐照硅基PIN光电二极管的瞬态响应的规律特性,测量了在不同激光能量密度辐照下的脉冲响应信号。分析实验结果表明,随着激光能量密度的增大,器件出现了非线性饱和状态,半高宽从37.2μs到113μs,底宽从181μs到322μs,脉冲响应信号出现展宽现象,信号的展宽意味着器件的瞬态响应发生了退化,同时对于饱和前后的信号特征量的半高宽和底宽进行了分析,发现无论是绝对增幅还是相对增幅,可以看出饱和后有更为显著的展宽现象,并且主要由于器件饱和后的下降沿出现速度的衰减所致。通过理论分析发现,由于注入的光生载流子浓度变化对双极输运过程造成影响,从而改变其载流子输运过程中的速度,导致器件响应出现退化现象。 展开更多
关键词 PIN光电二极管 超短脉冲 瞬态响应 非线性饱和 展宽现象 双极输运
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基于载流子双极输运的二极管电流模型
3
作者 朱延超 杨建红 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期833-837,共5页
讨论在考虑过剩多子、双极漂移、双极扩散以及丹倍电场作用下p-n结载流子的输运问题.采用不同于传统肖克莱理论的方法,从过剩多子角度入手,以长基区p+-n结的n型准中性区为例,研究了其中的载流子输运.在考虑双极扩散和双极漂移过程后,指... 讨论在考虑过剩多子、双极漂移、双极扩散以及丹倍电场作用下p-n结载流子的输运问题.采用不同于传统肖克莱理论的方法,从过剩多子角度入手,以长基区p+-n结的n型准中性区为例,研究了其中的载流子输运.在考虑双极扩散和双极漂移过程后,指出因双极扩散而产生的丹倍电场在调节载流子输运中的重要作用,并用实验测量、理论分析和数值模拟方法对双极输运和丹倍电场与过剩多子之间的关系加以验证.指出在一个扩散长度内多子电子的漂移电流受到丹倍电场强有力的调节作用.提出了考虑丹倍电场后的漂移电流以及另外三种电流分量和总电流模型,其结果和数值模拟相符,这一模型有助于更加全面准确地理解半导体p-n结理论. 展开更多
关键词 P-N结 过剩多子 双极输运 丹倍电场 多子漂移电流
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一种考虑IGBT基区载流子注入条件的物理模型 被引量：6
4
作者 杜明星 魏克新 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期722-727,共6页
提出了一种考虑绝缘栅极双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)基区载流子不同注入条件的物理模型.在小注入和大注入情况下,分别建立描述IGBT基区载流子运动的输运方程(ambipolar transport equation,ATE),并确定边界条件... 提出了一种考虑绝缘栅极双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)基区载流子不同注入条件的物理模型.在小注入和大注入情况下,分别建立描述IGBT基区载流子运动的输运方程(ambipolar transport equation,ATE),并确定边界条件.采用傅里叶级数法求解载流子输运方程,并将计算结果分别与IGBT手册提供的实验数据和Hefner模型计算结果相比较,验证了本文提出物理模型的正确性. 展开更多
关键词 绝缘栅极双极晶体管 物理模型 注入条件 双极输运方程
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基于傅里叶级数的改进型IGCT物理模型 被引量：4
5
作者 王佳蕊 孔力 +1 位作者 屈慧 裴玮 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2175-2182,共8页
研究集成门极换流晶闸管(IGCT)高精度模型建模方法,有助于深入分析IGCT运行特性、提高含IGCT变流器的整体性能。为此,建立了基于傅里叶级数法的改进型IGCT物理模型,根据IGCT运行特性考虑了N基区非耗尽区注入状态的变化,且针对不同注入... 研究集成门极换流晶闸管(IGCT)高精度模型建模方法,有助于深入分析IGCT运行特性、提高含IGCT变流器的整体性能。为此,建立了基于傅里叶级数法的改进型IGCT物理模型,根据IGCT运行特性考虑了N基区非耗尽区注入状态的变化,且针对不同注入状态将描述该区域载流子分布特性的双极输运方程(ATE)加以简化,并运用傅里叶级数法求解,提高了关断暂态拖尾电流精度。利用动态承压系数计算N基区空间电荷区压降,确保电流可靠关断的同时,提高了关断暂态电压精度。同时,N缓冲层和P基区分别采用准静态法与电荷控制法描述载流子分布情况,建立了改进的IGCT物理模型。通过改进模型与现有模型仿真结果及实验结果的对比,验证了该建模方法的正确性和模型的有效性。 展开更多
关键词 集成门极换流晶闸管 双极输运方程 注入状态 傅里叶级数法 空间电荷区压降
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