Мощные оптоэлектронные коммутаторы нано- и пикосекундного диапазона на основе высоковольтных кремниевых структур с p-n-переходами III. Эффекты саморазогрева
Поступила в редакцию: 31 мая 2018 г.
Выставление онлайн: 20 марта 2019 г.
Впервые теоретически изучены эффекты саморазогрева оптоэлектронных коммутаторов на основе вертикальных высоковольтных структур с p-n-переходами (Vertical Photoactivated Semiconductor Switch - VPSS) при работе в высокочастотном режиме. Показано, что сильная зависимость коэффициента поглощения kappa(T) управляющего излучения от температуры T является основным фактором, определяющим максимальную частоту коммутации fmax и соответствующую максимальную температуру кристалла Tmax, а также распределения температуры T и плотности тока j по площади VPSS. Двумерный анализ простейшей электротепловой модели VPSS, встроенного в двойную коаксиальную формирующую линию, показал, что увеличение частоты коммутации f приводит к вытеснению тока на периферию прибора, где температура минимальна. Однако при частоте f<fmax и T<Tmax распределения T и j по площади прибора остаются устойчивыми. Разумеется, величины fmax и Tmax зависят от энергии управляющих импульсов излучения, импульсной коммутируемой мощности и условий теплоотвода. Для VPSS на основе непрямозонных полупроводников (Si,SiC) они изменяются в пределах 20-120 кГц и 120-160oC, вполне достаточных для практического применения. Однако VPSS на основе прямозонных полупроводников (GaAs, InP) фактически не пригодны для работы в высокочастотных режимах из-за слишком резкой зависимости kappa(T).
- А.С. Кюрегян. ФТП, 48, 1686 (2014)
- А.С. Кюрегян. ФТП, 51, 1257 (2017)
- А.С. Кюрегян. ФТП, 51, 1263 (2017)
- G.G. Macfarlane, T.P. McLean, J.E. Quarrington, V. Roberts. Phys. Rev., 111, 1245 (1958)
- K.G. Svantesson, N.G. Nilsson. J. Phys. C: Sol. St. Phys., 12, 3837 (1979)
- H.A. Weakliem, D. Redfield. J. Appl. Phys., 50, 1491 (1979)
- P. Grivickas, V. Grivickas, J. Linnros, A. Galeckas. J. Appl. Phys., 101, 123521 (2007)
- N. Watanabe, T. Kimoto, J. Suda. Jpn. J. Appl. Phys., 53, 108003 (2014)
- M. Beaudoin, A.J.G. DeVries, S.R. Johnson, H. Laman, T. Tiedje, Appl. Phys. Lett., 70 (26), 3540 (1997)
- C.S. Chang, V.K. Mathur, M.J. Rhee, C.H. Lee, Appl. Phys. Lett., 41 (5), 392 (1982)
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.