半導(dǎo)體器件的高功率微波毀傷閾值數(shù)值計算研究.pdf

1、通過高功率微波干擾機理的研究,進行大功率微波對典型半導(dǎo)體部件作用的分析技術(shù),確定高功率微波干擾效能評估體系和方法.為大功率干擾機的總體設(shè)計與研制提供重要的理論依據(jù)和實驗數(shù)據(jù).對提高電子對抗、尤其是雷達對抗的技術(shù)水平,保證在未來擁有電磁頻譜控制權(quán),具有重要的意義.通常,確定HPM參數(shù)對半導(dǎo)體器件的干擾及損傷閾值的影響可以通過試驗研究和理論研究的方法.由于受到器件、系統(tǒng)的復(fù)雜性和電磁環(huán)境諸多因素的限制,準確的試驗非常困難,因此有必要從理論上

2、研究電磁脈沖對電子系統(tǒng)的破壞機理,而電子系統(tǒng)的基本組成部分是半導(dǎo)體器件,所以首先要對半導(dǎo)體器件進行研究.該文首先闡述了HPM武器的重要性、發(fā)展及HPM的產(chǎn)生機理,然后對半導(dǎo)體器件HPM毀傷閾值及損傷機理進行了分析,大多數(shù)半導(dǎo)體器件的基本組成為PN結(jié)二極管,所以最后進行了PN結(jié)建模仿真、HPM閾值分析.該文的主要工作在以下幾方面:首先,對HPM的產(chǎn)生機理及HPM武器的發(fā)展、重要性做了詳細的論述.對HPM的產(chǎn)生機理及HPM產(chǎn)生系統(tǒng)進行了總結(jié)

3、.回顧了HPM的發(fā)展,并展望了未來的發(fā)展方向.其次,對半導(dǎo)體器件的HPM毀傷閾值及損傷機理進行了分析.在對半導(dǎo)體器件的閾值進行定義的基礎(chǔ)上,分析了脈沖HPM微波干擾下電子設(shè)備破壞的物理基礎(chǔ),并建立了微波干擾影響的典型模型.著重分析了半導(dǎo)體器件的損傷機理.并對典型器件進行了討論.最后,對PN結(jié)二極管進行了一維數(shù)值模擬.建立了一維穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)模型下半導(dǎo)體器件所滿足的剛性、耦合、非線性偏微分方程組,并對邊界條件及參數(shù)的確定進行了討論,然后用Fl