火花放電輻射光觸發(fā)光電導開關研究.pdf

1、lIIIIIIIIIIIIIIIIIIIlY3421028訓孓f、矽拐匆Zz土軍碩士學位論文學科門類：工堂學科名稱：物堡電王堂指導教師：施衛(wèi)教援申請日期：2Ql墨生蘭目摘要論文題目：火花放電輻射光觸發(fā)光電導開關研究學科專業(yè)：物理電子學研究生：解煜晨指導教師：施衛(wèi)教授摘要簽名：簽名：GaAs光電導開關具有高重頻、小抖動、無晃動、快速導通、結構簡單特別是高耐壓及大功率容量等優(yōu)點使其在超高速電子學領域的應用前景非常廣泛。特別是GaAs、InP

2、等III—V族化合物半導體光電導開關由于能帶結構的特殊性所帶來的非線性工作模式，使光電導開關的性能在實際應用中更加有效，方便，靈活。但是目前目用來觸發(fā)光電導開關進入線性或是非線性模式都是使用激光作為光源，激光設備體積普遍偏大，不利于緊湊設計，不利于設備小型化，而且能夠達到使用要求的激光設備成本偏高，對于光電導開關的使用前景的拓展形成了不小的阻力。本文以實驗數(shù)據(jù)為基礎，以實驗現(xiàn)象為依據(jù)，通過對實驗結果的系統(tǒng)總結和分析，指出火花放電輻射光光

3、脈沖是可以成功的觸發(fā)光電導開關進入線性和非線性模式的。本文首先指出火花放電輻射光脈沖的光強是與放電間隙的間距成正比的，其光脈沖寬度約為300ns，中心波長為500nm而且與放電間隙之間的氣體成分有關。然后，給出實驗結果：在Aston結構下，使用2mm間隙GaAs光電導開關，在15kV偏壓下，開關被觸發(fā)進入線性模式并輸出260mA電流；在18kV以上開關進入非線性模式，并在25kV偏壓下輸出282A電流。使用小電阻取樣的電路結構在20kV

4、，30kV和40kV偏壓下分別得到了2960A，5120A和8000A的峰值電流，并指出兩種電路結構得到的峰值電流差異的原因在于示波器等效電阻與取樣電阻阻值的差異，最后進行了多電容并聯(lián)的對照實驗，得到了電阻不電路不匹配導致電脈沖波形震蕩，而且震蕩頻率會隨著電容值增大而降低的結論。本文還將實驗結果與以往實驗中的一般規(guī)律做了對比，指出線性模式下電脈沖波形變化的原因是干擾信號的疊加作用；非線性3kV以上波形出現(xiàn)變化的原因與放點電容儲能不足有關