火花放電輻射光觸發(fā)光電導(dǎo)開關(guān)研究.pdf

1、lIIIIIIIIIIIIIIIIIIIlY3421028訓(xùn)孓f、矽拐匆Zz土軍碩士學(xué)位論文學(xué)科門類：工堂學(xué)科名稱：物堡電王堂指導(dǎo)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(dǎo)開關(guān)研究學(xué)科專業(yè)：物理電子學(xué)研究生：解煜晨指導(dǎo)教師：施衛(wèi)教授摘要簽名：簽名：GaAs光電導(dǎo)開關(guān)具有高重頻、小抖動、無晃動、快速導(dǎo)通、結(jié)構(gòu)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(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景非常廣泛。特別是GaAs、InP

2、等III—V族化合物半導(dǎo)體光電導(dǎo)開關(guān)由于能帶結(jié)構(gòu)的特殊性所帶來的非線性工作模式，使光電導(dǎo)開關(guān)的性能在實際應(yīng)用中更加有效，方便，靈活。但是目前目用來觸發(fā)光電導(dǎo)開關(guān)進(jìn)入線性或是非線性模式都是使用激光作為光源，激光設(shè)備體積普遍偏大，不利于緊湊設(shè)計，不利于設(shè)備小型化，而且能夠達(dá)到使用要求的激光設(shè)備成本偏高，對于光電導(dǎo)開關(guān)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(chǔ)，以實驗現(xiàn)象為依據(jù)，通過對實驗結(jié)果的系統(tǒng)總結(jié)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(dǎo)開關(guān)進(jìn)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(qiáng)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(guān)。然后，給出實驗結(jié)果：在Aston結(jié)構(gòu)下，使用2mm間隙GaAs光電導(dǎo)開關(guān)，在15kV偏壓下，開關(guān)被觸發(fā)進(jìn)入線性模式并輸出260mA電流；在18kV以上開關(guān)進(jìn)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jìn)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(dǎo)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(jié)論。本文還將實驗結(jié)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(guān)