"Журнал технической физики"
Издателям
Вышедшие номера
Формирование области пространственного заряда в диффузионных p-n-переходах при обрыве тока высокой плотности
Грехов И.В., Кюрегян А.С.1
1Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина, Москва, Россия
Email: ask@vei.ru
Поступила в редакцию: 2 декабря 2004 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2005 г.

Проведен анализ процесса обратного восстановления диодов с диффузионными p-n-переходами при высокой плотности обратного тока j. Получено условие нарушения квазинейтральности в диффузионных слоях, учитывающее зависимость подвижностей носителей заряда mu от напряженности поля E и пригодное для широкого диапазона j. Задача о формировании области пространственного заряда (ОПЗ) в контуре с индуктивностью L и активной нагрузкой R сведена к системе двух обыкновенных дифференциальных уравнений. Аппроксимация результатов численного решения этой системы позволила получить приближенные аналитические соотношения между плотностью обрываемого тока j, параметрами контура, диода и формирующегося импульса напряжения (амлитудой Vm и фронтом tp). Изучен вопрос о предельно достижимых параметрах импульса генераторов с индуктивным накопителем энергии и прерывателем тока на основе диффузионных диодов. Определена критическая плотность обрываемого тока jB, при которой поле в ОПЗ вблизи анода достигает пробивного значения EB и начинается интенсивная ударная ионизация дырками, приводящая к замедлению скоростей спада тока и роста напряжения на ОПЗ, вследствие чего при j> jB начинает увеличиваться tp и уменьшаться коэффициент перенапряжения генератора. Величина Vm, соответствующая значению j= jB, равна VB~ m(varepsilon vhlp/ jB)1/2EB3/2, где m --- число диодов в прерывателе, varepsilon --- диэлектрическая проницаемость полупроводника, vh --- насыщенная дрейфовая скорость дырок, lp --- глубина залегания p-n-перехода. Выводы теории подтверждены точным численным моделированием процесса восстановления и качественно согласуются с известными экспериментальными данными.
  • Benda H., Spenke E. // Proc. IEEE. 1967. Vol. 55. N 8. P. 1331--1354
  • Benda H., Dannhauser F. // Solid-State Electronics. 1968. Vol. 11. N 1. P. 1--11
  • Рукин С.Н., Тимошенков С.П. // IX Симпозиум по сильноточной электронике. Тез. докл. 1992. С. 218--219
  • Дарзнек С.А., Котов Ю.А., Месяц Г.А. и др. // ДАН. 1994. Т. 334. N 3. С. 304--306
  • Рукин С.Н. // ПТЭ. 1999. N 4. С. 5--36
  • Дарзнек С.А., Месяц Г.А., Рукин С.Н. // ЖТФ. 1997. Т. 67. Вып. 10. С. 64--70
  • Дарзнек С.А., Рукин С.Н., Цыранов С.Н. // ЖТФ. 2000. Т. 70. Вып. 4. С. 56--62
  • Рукин С.Н., Цыранов С.Н. // Письма в ЖТФ. 2000. Т. 26. Вып. 18. С. 41--46
  • Пономарев А.В., Рукин С.Н., Цыранов С.Н. // Письма в ЖТФ. 2001. Т. 27. Вып. 20. С. 29--34
  • Рукин С.Н., Цыранов С.Н. // Письма в ЖТФ. 2004. Т. 30. Вып. 1. С. 43--50
  • Горбатюк А.В., Родин П.В. // Препринт ФТИ им. А.Ф. Иоффе АН СССР. N 1276. Л., 1988. 35 с
  • Кардо-Сысоев А.Ф., Попова М.В. // ФТП. 1991. Т. 25. Вып. 1. С. 3--11
  • Trofimenkoff F.N. // Proc. IEEE. 1965. Vol. 53. P. 1765
  • Сережкин Ю.Н., Шестеркина А.А. // ФТП. 2003. Т. 37. Вып. 9. С. 1109--1112
  • Зи С. Физика полупроводников приборов. Кн. 1. М.: Мир, 1984. 456 с. Пер. с англ. Sze S. Physics of Semicoductur Devices, Inc. New York; Chichester; Bribane; Toronto; Singapore: A Wiley Interscience Publication, 1981
  • Кюрегян А.С., Юрков С.Н. // ФТП. 1989. Т. 23. Вып. 10. С. 1819--1827
  • Mnatsakanov T.T., Rostovtsev I.L., Philatov N.I. // Solid-State Electronics. 1987. Vol. 30. N 3. P. 579--586
  • Грехов И.В., Сережкин Ю.Н. Лавинный пробой p-n-переходов в полупроводниках. Л., 1980
  • Грехов И.В., Гейфман Е.М., Костина Л.С. // ЖТФ. 1983. Т. 53. Вып. 4. С. 726--729
  • Грехов И.В. // Изв. РАН. Сер. Энергетика. 2000. N 1. С. 53--61
  • 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.