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同面电极砷化镓光导开关的导通特性 被引量：1
1
作者 刘英洲 韦金红 +2 位作者 王郎宁 李嵩 冯进军 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第1期10-17,共8页
砷化镓光导开关(GaAs PCSS)作为固态脉冲功率器件,具有可承载高电压、超快速导通、在高重复频率下稳定工作等特点。基于多雪崩电离畴理论,建立了同面电极GaAs PCSS的二维数值计算模型,分析了GaAs PCSS的瞬态导通特性和延迟击穿特性。仿... 砷化镓光导开关(GaAs PCSS)作为固态脉冲功率器件,具有可承载高电压、超快速导通、在高重复频率下稳定工作等特点。基于多雪崩电离畴理论,建立了同面电极GaAs PCSS的二维数值计算模型,分析了GaAs PCSS的瞬态导通特性和延迟击穿特性。仿真结果表明,载流子浓度的增加与雪崩电离畴的形成和演化之间存在正反馈环路,促使GaAs PCSS超快速导通;雪崩电离畴的形成和演化会影响PCSS的延迟击穿特性。偏置电压、光照强度、PCSS长度和触发位置均会影响PCSS的延迟时间和导通时间。该结论对GaAs PCSS设计及开展相关实验研究具有参考意义。 展开更多
关键词 砷化镓(GaAs) 光导开关(PCSS) 同面电极 雪崩电离畴 超快速导通
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低光能触发的砷化镓光导开关导通机理
2
作者 徐守利 刘京亮 +2 位作者 胡龙 倪涛 许春良 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期6241-6252,共12页
该文建立了砷化镓(GaAs)光导开关(PCSS)的一维器件仿真模型,研究了低光能触发条件下电流通道内关键物理参数的瞬态变化过程,提出了GaAs PCSS的多雪崩电离畴物理模型,能够自洽地解释低光能触发、超快速导通和电压锁定等开关特征。GaAsPCS... 该文建立了砷化镓(GaAs)光导开关(PCSS)的一维器件仿真模型,研究了低光能触发条件下电流通道内关键物理参数的瞬态变化过程,提出了GaAs PCSS的多雪崩电离畴物理模型,能够自洽地解释低光能触发、超快速导通和电压锁定等开关特征。GaAsPCSS受12 W、905 nm脉冲激光触发后,电流通道内产生多个高场强(200~600 kV/cm)雪崩电离畴,雪崩电离畴随等离子体浓度的提高而发展、湮灭,导致开关延迟3.0 ns后在147 ps内超快速导通。开关导通后,电流通道内仍存在少量雪崩电离畴,使开关导通后电压锁定。雪崩电离畴运动导致GaAs PCSS工作时出现ps级电流振荡现象,分析了振荡信号产生的物理原因。同时,开展了低光能触发条件下GaAs PCSS雪崩导通实验研究。结果表明,当采用50?固态脉冲形成线、4 mm间距异面结构、PCSS工作电压为17.5 kV时,负载输出脉冲峰值功率达MW级,脉冲上升时间约为620ps,最高重频达到20 kHz。 展开更多
关键词 脉冲功率 光导开关 雪崩电离畴 低光能触发 亚纳秒
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触发区域宽度对砷化镓光导开关输出特性影响
3
作者 陈红 韦金红 +4 位作者 曾凡正 贾成林 付泽斌 李嵩 钱宝良 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期150-155,共6页
基于TCAD数值仿真软件,建立了异面结构砷化镓光导开关(GaAs PCSS)的二维数值计算模型,研究了触发区域宽度对GaAs PCSS输出特性影响。首先分析了PCSS的瞬态导通特性,结果表明,急剧增加的载流子浓度与快速演化的空间电离畴使PCSS工作在超... 基于TCAD数值仿真软件,建立了异面结构砷化镓光导开关(GaAs PCSS)的二维数值计算模型,研究了触发区域宽度对GaAs PCSS输出特性影响。首先分析了PCSS的瞬态导通特性,结果表明,急剧增加的载流子浓度与快速演化的空间电离畴使PCSS工作在超快速导通模式。基于此,研究了触发区域宽度对PCSS输出特性影响,结果表明,宽度变大会促进载流子密度急剧倍增和雪崩电离畴的快速演化,缩短PCSS的延迟时间和导通时间。研究分析了不同触发位置对延迟时间与导通时间影响,结果表明,阴极触发的延迟时间明显低于阳极触发,而导通时间受触发位置的影响不显著。 展开更多
关键词 砷化镓 光电导半导体开关 异面电极 雪崩电离畴 超快速导通
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