RSD結構優(yōu)化及其評估方式研究.pdf

1、脈沖功率技術是現(xiàn)代一項重要工程應用技術，在軍事和工業(yè)領域中有著廣泛的應用前景。脈沖功率開關是脈沖功率系統(tǒng)中的核心部件之一。反向開關晶體管RSD(Reversely Switched Dynistor)是由俄羅斯科學家 Grekhov和他的同事在1980s提出的借助可控等離子體層換流的半導體脈沖功率開關。相較于傳統(tǒng)結構的晶閘管和常見的一些半導體脈沖功率開關器件，RSD通流能力強，具有較高的di/dt和μs級的開通時間，以及易于串聯(lián)等優(yōu)點。

2、
　　RSD是一種pnpn四層結構器件，陽極是交替排布p+n+結構，其觸發(fā)模型為準二極管模型。本文基于半導體物理基本方程和 RSD的典型器件參數(shù)，通過二維有限差分的方法建立RSD器件的數(shù)值器件模型。仿真研究其運行機理以及RSD基區(qū)參數(shù)對其開通特性的影響以提高器件可靠性；分析采用緩沖層結構的RSD的器件特性，并通過正交試驗設計的方式評估緩沖層結構 RSD的器件參數(shù)，找出最優(yōu)參數(shù)組合。
　　研究結果展示了RSD在開通過程中等離子

3、體的變化趨勢，并提出特征區(qū)域的電荷量與RSD上的電壓存在對應關系；得到了RSD基區(qū)參數(shù)與開通特性指標（即開通電壓峰值UFmax）之間的聯(lián)系，即當n基區(qū)濃度提高時，起初會略微降低UFmax，而后在摻雜濃度1×1015cm-3附近急劇提高，UFmax會因n基區(qū)和p基區(qū)厚度降低而降低，尤其是在p基區(qū)大于70μm時變化明顯；通過RSD開通實驗結果與仿真結果的對比驗證了模型。
　　本文還對比討論了不同緩沖層參數(shù)組合的緩沖層結構RSD和典型的