"Журнал технической физики"
Издателям
Вышедшие номера
Имитационное моделирование субмикросекундных режимов работы высоковольтных реверсивно-включаемых динисторов
Горбатюк А.В., Иванов Б.В.1
1Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ", Санкт-Петербург, Россия
Email: agor.pulse@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 24 декабря 2014 г.
Выставление онлайн: 20 июля 2015 г.

На основе двумерного компьютерного моделирования физических процессов в высоковольтных реверсивно-включаемых динисторах (РВД) изучены важные особенности механизмов коммутации ими субмикросекундных импульсов тока. Характерно, что на фронтах этих импульсов наблюдаются большие выбросы напряжения и опасные задержки нарастания тока. Установлено, что эти нежелательные проявления могут быть устранены за счет подходящего ослабления уровня легирования p-базы. Следуя этому приему для РВД с напряжением переключения 2.5-5 kV, можно уменьшить длительность фронтов включения до 75-150 ns и ниже при величине заряда реверсивной накачки 5-10 muC/cm2. Скорость нарастания тока при этом может быть увеличена до 20-30 A·cm-2ns-1, т. е. более чем на порядок выше этого показателя для стандартных РВД. При амплитудах коммутируемых импульсов в единицы kA и длительностях в несколько сотен наносекунд передаваемая в нагрузку энергия может достигать долей и единиц J за импульс при потерях на нагрев РВД около 10% от этих значений.
  • Месяц Г.А. Импульсная энергетика и электроника. М.: Наука, 2004. 705 с
  • Горбатюк А.В., Грехов И.В., Коротков С.В. и др. // А.с. CCCР N 1003699 от 09.11.1982. Бюл. изобр. 1983. N 39. С. 259; ЖТФ. 1982. Т. 52. Вып. 7. С. 1369-1374; Письма в ЖТФ. 1982. Т. 8. Вып. 11. С. 685-688
  • Тучкевич В.М., Грехов И.В. Новые принципы коммутации больших мощностей полупроводниковыми приборами. Л.: Наука, 1988. 117 с
  • Savage M.E. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2000. Vol. 28. N 5. P. 1451; Schneider S., Podlesak T.F. // IEEE Trans. Plsma Sci. 2000. Vol. 28. N 5. P. 1520
  • Коротков С.В. Мощные устройства импульсной энергетики на основе реверсивно включаемых динисторов (РВД). Автореф. канд. дис. ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАН. СПб., 2003. 34 с
  • Korotkov S.V., Lyublinsky A.G., Aristov Y.V., Zhmodikov A.L., Kozlov,A.K. // IEEE Trans. Plasma Sci. 2013. Vol. 41. N 10. Part 1. P. 2879-2884
  • Коротков С.В., Аристов Ю.В., Жмодиков А.Л., Козлов А.К., Коротков Д.А. // Приборы и техника эксперимента. 2014. N 4. C. 61-66
  • Горбатюк А.В., Грехов И.В., Костина Л.С., Наливкин А.В. // Письма в ЖТФ. 1983. Т. 9. Вып. 20. С. 1217-1221; Наливкин А.В. Нестационарные физические процессы в мощных полупроводниковых переключателях с управляющим плазменным слоем. Автореф. канд. дис. ФТИ им. А.Ф. Иоффе АН СССР. Л., 1990. 17 с
  • Горбатюк А.В., Иванов Б.В., Панайотти И.Е., Серков Ф.Б. // Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38. Вып. 8. С. 81-88
  • Synopsys Dev. Simulation, TCAD Sentaurus, manual http://www.synopsys.com
  • Gorbatyuk A.V., Grekhov I.V., Nalivkin A.V. // Solid State Electron. 1988. Vol. 31. N 10. P. 1483-1491
  • Коровин С.Д. Мощная импульсная энергетика: Курс лекций. Томск: Изд-во Томского ун-та, 2007. 256 с
  • Зи С. Физика полупроводниковых диодов. Книга 2. Пер. с англ. Под ред. Р.А. Суриса. М.: Мир, 1984. 455 с
  • Lutz J., Schlangenotto H., Scheuermann U., De Doncker D. Semiconductor Power Devices: Physics, Characteristics, Reliability. Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2011. 487 p
  • Горбатюк А.В., Гусин Д.В., Иванов Б.В. // ФТП. 2013. Т. 47. Вып. 3. С. 373-382.
  • Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

    Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.