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文檔簡介
1、隨著脈沖功率技術(shù)的飛速進步,半導(dǎo)體器件向著高電壓大功率的方向發(fā)展,尤其是半絕緣砷化鎵光電導(dǎo)開關(guān)(Semi-lnsulatedGaAsphotoconductivesemiconductorswitches,簡稱PCSSs),以其極高開關(guān)響應(yīng)速度、極小的電感和較大通流能力,受到國內(nèi)外研究者的廣泛重視。然而,現(xiàn)今制約光電導(dǎo)開關(guān)發(fā)展的主要原因在于:當(dāng)在光電導(dǎo)開關(guān)兩端施加較高電壓時,開關(guān)表面會出現(xiàn)閃絡(luò)放電現(xiàn)象,尤其在電極邊緣,并常常伴隨有破壞現(xiàn)
2、象,而此時所加電場強度卻遠低于砷化鎵材料本身的擊穿場強。因此,砷化鎵光電導(dǎo)開關(guān)的工作場強遠低于砷化鎵材料本身的擊穿場強,這極大的限制了砷化鎵光電導(dǎo)開關(guān)的工作性能。
20世紀(jì)末,國內(nèi)外形成了對半導(dǎo)體材料沿面閃絡(luò)放電現(xiàn)象研究的熱潮,大量關(guān)于閃絡(luò)放電現(xiàn)象的理論解釋被提出。盡管對閃絡(luò)特性的理論研究已取得了很多的成果,然而閃絡(luò)是一個極為復(fù)雜的現(xiàn)象,因此至今人們對其內(nèi)在機理還不是十分清楚。如何抑制閃絡(luò)放電現(xiàn)象的發(fā)生是現(xiàn)今人們研究的重要
3、課題,也是提高半導(dǎo)體器件性能的重要因素。
本文依據(jù)二次電子發(fā)射等理論,分析了GaAs光電導(dǎo)開關(guān)沿面閃絡(luò)的發(fā)生機理。對GaAs光電導(dǎo)開關(guān)沿面閃絡(luò)發(fā)生時的電場進行了分析,指出表面電場的畸變是沿面閃絡(luò)發(fā)生的重要因素。
對GaAs光電導(dǎo)開關(guān)的電極進行了改進,優(yōu)化了表面電場分布。采用了新型的絕緣封裝技術(shù),成功研制了高性能的GaAs光電導(dǎo)開關(guān),有效抑制了沿面閃絡(luò)的發(fā)生,大大提高了閃絡(luò)電壓。
首次提出了背面觸
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