收藏本站
《中国工程物理研究院》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

高功率GaAs光电导开关设计技术研究

李寅鑫  
【摘要】:光电导开关具有优良的电学和光学特性,如耐压性能强、峰值输出功率高、响应时间短等优点,并且工作不受电磁干扰,从而在高功率超宽带脉冲产生领域和超快电子学等学科领域中有着广阔的发展前景,有潜力成为脉冲产生系统中的核心部件。 本文简要介绍了光电导开关的国内外发展现状及目前实用化进程中存在的问题。以高功率应用需求为背景,设计并制作耐压能力超过5kV/mm的光电导开关。通过对光导开关工作机理的学习,分析了光导开关在两种工作模式下的载流子浓度与场强、入射激光脉宽等参量之间的关系。采用软件ANSYS建立横向与异面结构光导开关模型,分析了不同开关外形、不同绝缘介质膜包覆的情况下的场强分布状况,优化尺寸参数以减低最高场强。在高密度碰撞电离理论的基础上,建立了描述光电导开关内部载流子运动的理论模型,通过软件Silvaco对器件进行仿真。仿真结果预测异面结构光导开关具有更好的耐压能力。 采用不同的绝缘层覆盖共面开关两个电极,比较了光导开关在各种绝缘层保护下的实验结果。研究了共面结构、异面结构光导开关的耐压性能,验证了仿真结果,并运用模拟计算得到的数据分析了两者耐压强度差异的原因。同时根据Silvaco的分析结果,对实验中出现的重复频率实验中耐压偏低情况作出了恰当解释。最后进行了激光触发实验,分析结果表明lock-on阈值与器件结构有关。
【学位授予单位】:中国工程物理研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN365

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄裕年;采用光导半导体开关的脉冲功率系统[J];半导体光电;2000年05期
2 龚仁喜,张义门,石须祥,张玉明,张同意;光导开关及其两种工作模式[J];半导体技术;2001年09期
3 施卫,田立强;半绝缘GaAs光电导开关的击穿特性[J];半导体学报;2004年06期
4 王馨梅;施卫;屈光辉;田立强;;非线性GaAs光电导开关的瞬态特性分析(英文)[J];半导体学报;2008年06期
5 徐波,王占国,万寿科,孙红,张辉,杨锡权,林兰英;EL2光淬灭过程中光电导增强现象原因新探[J];半导体学报;1994年05期
6 施卫,梁振宪;高倍增高压超快GaAs光电导开关中的光激发畴现象[J];半导体学报;1999年01期
7 刘娟;时世泰;李寅鑫;戴文明;;GaAs光导开关耐压试验研究[J];传感器与微系统;2008年12期
8 施卫,梁振宪,冯军,徐传骧;高压超快 GaAs 光电导开关的耐压设计与绝缘保护[J];高电压技术;1998年01期
9 刘思力;龚仁喜;谢玲玲;;光导开关在UWB和THz技术中的应用[J];广西大学学报(自然科学版);2006年S1期
10 张同意,石顺祥,赵卫,孙艳玲,杨斌洲;高效率微带线光导开关非线性特性的实验研究[J];光子学报;2000年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张同意;非线性光电导开关高功率超短电脉冲产生技术的研究[D];西安电子科技大学;2002年
2 龚仁喜;GaAs光导开关的线性及非线性特性研究[D];西安电子科技大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 田立强;光电导开关非线性模式的机理分析及应用研究[D];西安理工大学;2004年
2 侯磊;高功率THz光电导天线的设计[D];西安理工大学;2005年
3 范永玲;光导开关的理论分析及实验研究[D];电子科技大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩名君;赵阳;柯导明;;部分重叠双栅MOSFET特性的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2012年02期
2 易萍;CCD输出二极管反向漏电机理的研究[J];半导体光电;2001年06期
3 王兰喜;陈学康;王瑞;曹生珠;;晶界对AlGaN薄膜紫外探测器时间响应特性的影响[J];半导体光电;2010年01期
4 戴慧莹;;触发光脉冲对光电导开关响应速度的影响[J];半导体光电;2010年04期
5 曹群;牟维兵;杨翰飞;杨治美;龚敏;;6H-SiC热氧化层高温漏电及红外光谱表征研究[J];半导体光电;2010年05期
6 张松;席曦;王振交;唐宁;季静佳;李果华;;链式氧化制备SiO_2膜的研究[J];半导体光电;2012年02期
7 牛沈军;王建利;兰天平;;VB-GaAs晶体生长技术中掺Si浓度的控制[J];半导体技术;2006年07期
8 李若凡;武一宾;杨瑞霞;马永强;商耀辉;牛晨亮;;电化学C-V法对载流子浓度纵向分布的精确测量[J];半导体技术;2007年09期
9 朱少博;孙伟锋;李海松;陆生礼;;50 V LDMOS漏电容非线性研究[J];半导体技术;2007年12期
10 赵懿昊;陈宏泰;陈国鹰;杨红伟;赵润;彭海涛;;高效率808nm激光器的数值模拟研究[J];半导体技术;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘娟;;大间隙太赫兹GaAs光导天线的新进展[A];中国工程物理研究院科技年报/2011年版[C];2011年
2 董志芳;;功率MOSFET低温工作特性分析[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
3 王云;李宝河;李长江;;基于虚拟仪器技术的真实传感器实验[A];2005年全国高校非物理类专业物理教育学术研讨会论文集[C];2005年
4 涂才根;刘诺;张曦;;Nb掺杂BaTiO3的电子结构研究[A];2009年中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2009年
5 董茂进;陈朝阳;范艳伟;丛秀云;;多重杂质(Au、Ni)掺杂n型硅材料的热敏特性[A];第四届西部十二省(区)市物理学会联合学术交流会论文集[C];2008年
6 林娟;杨培志;;叠层太阳电池中不同基质硅量子点的特性研究[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
7 贺晓雷;吕文华;李建英;于贺军;;一种用于太阳被动跟踪的光电角偏差探测装置[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
8 贺晓雷;吕文华;李建英;于贺军;;一种用于太阳被动跟踪的光电角偏差探测装置[A];第七届全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集[C];2010年
9 李力猛;韩兵;周炳卿;陈霞;郝丽媛;;μc-Si (p)/c-Si(n)异质结太阳电池的模拟计算与优化[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
10 王兰喜;陈学康;王云飞;郭晚土;吴敢;曹生珠;尚凯文;;纳米金刚石薄膜紫外探测器研究[A];中国真空学会2008学术年会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 程乘;SOA非线性应用关键参数的测量[D];华中科技大学;2010年
2 杨洪东;硅基应变引入方法与MOS器件相关基础研究[D];电子科技大学;2010年
3 付在明;高速脉冲波形合成关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
4 汪青;溶胶—凝胶技术在纺织品多功能整理中的应用[D];东华大学;2010年
5 龚丽;ZnO基透明导电膜的制备与掺杂研究[D];浙江大学;2011年
6 马铭;超顺磁性氧化铁和LSMO/BCFO复合多铁薄膜的制备及其物性研究[D];华中科技大学;2011年
7 李海涛;氧化物薄膜忆阻器的材料选择与行为机制研究[D];南京大学;2011年
8 季梅;氧化钆掺杂对氧化铪高K栅介质氧空位抑制作用及电学性能研究[D];北京有色金属研究总院;2010年
9 贺颖;射频域巨介电/铁氧体磁电双性能材料与器件研究[D];电子科技大学;2011年
10 陈达;3C-SiC/Si异质外延生长与肖特基二极管伏安特性的研究[D];西安电子科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 秦风;辉光放电触发赝火花开关特性研究[D];中国工程物理研究院;2010年
2 张秀芳;硅、锗切割片的损伤层研究[D];浙江理工大学;2010年
3 崔震宇;电子证据可靠性问题分析[D];华东政法大学;2010年
4 赵兴亮;Mn、Co、Al掺杂SiC薄膜制备及其光敏性质研究[D];天津理工大学;2010年
5 王淑珍;HIT太阳电池硅片处理及复合透明导电膜的研究[D];江南大学;2010年
6 刘强;新型SiC光导开关特性研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 张智;掺N的4H-SiC第一性原理研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 陈瑞雪;电场对Bi-Sb-Te和Mg-Si-Sn热电材料微观结构及其性能的影响[D];太原理工大学;2011年
9 张俊;采用PLD方法在多种基底上生长ZnMgO三元薄膜及紫外探测器的制备[D];浙江大学;2011年
10 曹欣悦;界面修饰对氧化锌基薄膜晶体管性能的影响[D];北京交通大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄裕年;微微秒光导开关及其应用[J];半导体光电;1984年03期
2 黄裕年;用光导半导体开关产生高功率微波[J];半导体光电;1998年02期
3 黄裕年;采用光导半导体开关的脉冲功率系统[J];半导体光电;2000年05期
4 龚仁喜,张义门,石须祥,张玉明,张同意;光导开关及其两种工作模式[J];半导体技术;2001年09期
5 龚仁喜,张义门,石顺祥,张同意,张玉明;光导开关工作模式与偏置电压的关系[J];半导体学报;2001年09期
6 施卫;高倍增GaAs光电导开关的光激发电荷畴模型(英文)[J];半导体学报;2001年12期
7 施卫,田立强;半绝缘GaAs光电导开关的击穿特性[J];半导体学报;2004年06期
8 施卫,贾婉丽,纪卫莉;基于GaAs光电导开关的超宽带微波源(英文)[J];半导体学报;2005年01期
9 施卫,戴慧莹,张显斌;用1064nm激光脉冲触发半绝缘Ga As光电导开关的奇特光电导现象(英文)[J];半导体学报;2005年03期
10 徐波,王占国,万寿科,孙红,张辉,杨锡权,林兰英;EL2光淬灭过程中光电导增强现象原因新探[J];半导体学报;1994年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 龚仁喜;张义门;石顺祥;张玉明;;光控光导半导体开关[A];中国电子学会第七届学术年会论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张同意;非线性光电导开关高功率超短电脉冲产生技术的研究[D];西安电子科技大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李锦林,梁东明,张进昌;一种GaAs快速光电导开关[J];半导体学报;1987年01期
2 朱健强,陈绍和,张筑虹,陈韬略,陈有明,郭小东,逮其荣,邓锡铭;稳态锁模产生4ps激光脉冲[J];光学学报;1994年02期
3 施卫,贾婉丽,纪卫莉;基于GaAs光电导开关的超宽带微波源(英文)[J];半导体学报;2005年01期
4 疾风;日本将增加GaAs的生产[J];半导体技术;1983年02期
5 王茂增,黄明祥;GaAs/Pt-W-Pt-Au势垒[J];半导体技术;1983年03期
6 刘文明,李甲;紧束缚法计算GaAs-GaP超晶格的能带结构及电子的有关性质[J];半导体学报;1983年02期
7 刘鸿雁;GaAs MESFET低温性能实验[J];固体电子学研究与进展;1984年04期
8 陈志豪,王渭源,周勉;GaAs-绝缘薄膜界面和金属-绝缘薄膜-半导体(MIS)结的特性[J];物理;1985年10期
9 刘锡田;超高速大规模集成电路用SI-GaAs材料的现状及展望[J];稀有金属;1986年04期
10 侯晓远,杨曙,董国胜,丁训民,王迅;用HREELS研究氢在GaAs和InP的(111),()表面上的吸附[J];物理学报;1987年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;Study of the Performance on Planar GaAs Radio Frequency Diode Mixer Device[A];2002海峡两岸三地无线科技研讨会论文集[C];2002年
2 牛智川;王晓东;汪辉;孔云川;澜清;周大勇;苗振华;封松林;;In_xGa_(1-x)As/GaAs自组织量子点材料、物理与器件[A];2001年纳米和表面科学与技术全国会议论文摘要集[C];2001年
3 朱岩;倪海桥;王海莉;贺继方;李密峰;尚向军;牛智川;;GaAs基异变量子阱[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
4 刘如彬;王帅;孙强;孙彦铮;;晶格失配GaAs太阳电池的渐变缓冲层生长技术研究[A];第十一届全国MOCVD学术会议论文集[C];2010年
5 季海铭;徐鹏飞;谷永先;杨晓光;杨涛;;新一代高速光通信网络用低成本、低功耗、高性能GaAs基1.3微米量子点激光器的研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
6 王履芳;涂洁磊;陈庭金;;MIp~+-Al_xGa_(1-x)As/p-n-n~+-GaAs太阳电池的理论I-V特性[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
7 袁波;郑学军;;基于单根氧化锌纳米带的光电导开关[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
8 武壮文;;掺硅水平砷化镓单晶的产业化[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
9 舒伟;张霞;黄辉;黄永清;任晓敏;;纤锌矿结构GaAs(1010)表面特性的第一性原理研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
10 任俊;徐鹏翔;夏鈳;;Fe丨GaAs丨Fe隧道结的磁电阻研究[A];第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王小庆;四十六所:以GaAs生产为主[N];中国电子报;2002年
2 青山;砷化镓集成电路应用前景展望[N];中国电子报;2001年
3 张小明;砷化镓产业:中国后来居上不是梦[N];中国电子报;2003年
4 王迅;江苏奇能:4亿元投向“绿色电池”[N];中国有色金属报;2008年
5 山东 杜军;高功率恒光控制电路[N];电子报;2001年
6 冯锦;高功率开创的节能“大空间”[N];中国电力报;2007年
7 王雷;终极“杀手”从蘑菇云中诞生[N];解放军报;2007年
8 ;散热问题持续困扰高功率白光LED的应用[N];电子资讯时报;2007年
9 李飞;我国砷化镓产业链不断扩大[N];中国有色金属报;2003年
10 陈淑玲;茂达电子新推白光LED驱动IC[N];中国电子报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田立强;高功率GaAs光电导开关的特性与击穿机理研究[D];西安理工大学;2009年
2 屈光辉;GaAs光电导开关中载流子输运规律研究[D];西安理工大学;2009年
3 张同意;非线性光电导开关高功率超短电脉冲产生技术的研究[D];西安电子科技大学;2002年
4 杨智;GaAs光电阴极智能激活与结构设计研究[D];南京理工大学;2010年
5 牛军;变掺杂GaAs光电阴极特性及评估研究[D];南京理工大学;2011年
6 郭娟;激光诱导的GaAs和GaN等离子体特性研究[D];山东师范大学;2010年
7 王卓;基于受激拉曼散射效应的窄带GaAs太赫兹辐射源及新型太赫兹探测技术的理论研究[D];天津大学;2009年
8 李冰寒;GaAs、GaSb基材料生长及其器件研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
9 戴慧莹;大功率半绝缘GaAs光电导开关瞬态传输特性及其损伤机理的研究[D];西安理工大学;2008年
10 王鹏程;基于GaAs太阳能电池的NaYF_4稀土掺杂耦合对下转换的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李寅鑫;高功率GaAs光电导开关设计技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 张剑;非线性GaAs光电导开关电流传导特性研究[D];西安理工大学;2010年
3 徐鸣;基于光电导开关超短电磁脉冲传输特性的研究[D];西安理工大学;2005年
4 史瑞;高压超快电磁脉冲辐射特性及其实验规律研究[D];西安理工大学;2010年
5 田立强;光电导开关非线性模式的机理分析及应用研究[D];西安理工大学;2004年
6 张显斌;用半绝缘GaAs光电导开关产生超短电磁脉冲若干问题研究[D];西安理工大学;2003年
7 赵晶;高倍增GaAs光电导开关的计算机模拟[D];西安理工大学;2002年
8 窦红强;超快光电导开关非线性工作模式稳定性研究[D];西安理工大学;2007年
9 陈二柱;砷化镓光电导开关瞬态特性研究[D];西安理工大学;2002年
10 马德明;用光电导开关产生稳幅无晃动超快电脉冲的研究[D];西安理工大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026