"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Численное моделирование субнаносекундного лавинного переключения кремниевых n+-n-n+-структур
Переводная версия: 10.1134/S1063782619030151
Подольская Н.И.1, Родин П.Б.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: natalia@scc.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 17 октября 2018 г.
Выставление онлайн: 17 февраля 2019 г.

Приведены результаты численного моделирования недавно открытого явления - субнаносекундного лавинного переключения кремниевых n+-n-n+-структур, инициированного быстро нарастающим высоковольтным импульсом. Показано, что электрическое поле в n+-n-n+-структуре на этапе роста напряжения практически однородно вдоль направления тока и достигает эффективного порога ударной ионизации ~200 кВ/см на всей толщине структуры. Сравнение результатов численного моделирования и экспериментов указывает на однородность распределения поля и в поперечном к току направлении. Таким образом, сверхбыстрый лавинный пробой происходит квазиоднородно во всем объеме структуры. Время переключения составляет ~150 пс. Проведено сравнение результатов расчетов для разных моделей ударной ионизации. Даны оценки параметров инициирующего импульса напряжения, необходимого для переключения кремниевых n+-n-n+-структур.
  1. И.В. Грехов, А.Ф. Кардо-Сысоев. Письма ЖТФ, 5, 950 (1979)
  2. Ж.И. Алферов, И.В. Грехов, В.М. Ефанов, А.Ф. Кардо-Сысоев, В.И. Корольков, М.Н. Степанова. Письма ЖТФ, 13, 1089 (1987)
  3. V.I. Brylevskiy, I.A. Smirnova, A.V. Rozhkov, P.N. Brunkov, P.B. Rodin, I.V. Grekov. IEEE Trans. Plasma Sci., 44, 1941 (2016)
  4. V. Brylevskiy, I. Smirnova, A. Gutkin, P. Brunkov, P. Rodin, I. Grekhov. J. Appl. Phys., 122, 185701 (2017)
  5. R.J. Focia, E. Schamiloghu, C.B. Fleddermann, F.J. Agee, J. Gaudet. IEEE Trans. Plasma Sci., 25, 138 (1997)
  6. A.F. Kardo-Sysoev. Ultra-Wideband Radar Technology, ed. by J.D. Taylor (London-N.Y.-Washington, CRC Press, Boca Raton, 2001)
  7. I.V. Grekhov. IEEE Trans. Plasma Sci., 38, 1118 (2010)
  8. В.И. Брылевский, И.А. Смирнова, Н.И. Подольская, Ю.А. Жарова, П.Б. Родин, И.В. Грехов. Письма ЖТФ, 44, 66 (2018)
  9. V. Brylevskiy, I. Smirnova, N. Podolska, Yu. Zharova, P. Rodin, I. Grekhov. Proc. 2017 IEEE 21st Int. Conf. on Pulsed Power (PPC). (Brighton, UK, 2017) p. 1
  10. V. Brylevskiy, I. Smirnova, N. Podolska, Yu. Zharova, P. Rodin, I. Grekhov. IEEE Trans. on Plasma Sci., Special Issue on Pulsed Power Science and Technology, 2018, in print
  11. SILVACO ATLAS, User guide, http://www.silvaco.com
  12. В.И. Брылевский, И.А. Смирнова, П.Б. Родин, И.В. Грехов. Письма ЖТФ, 40, 80 (2014)
  13. S. Selberherr. Analysis and Simulation of Semiconductor Devices (Wien-N.Y., Springer Verlag, 1984)
  14. R. Van Overstraeten, H. De Man. Solid-State Electron., 13, 583 (1970)
  15. P. Mars. Int. J. Electron., 32, 23 (1963)
  16. A.G. Chynoweth. Phys. Rev., 109, 1537 (1958)
  17. C.R. Crowell, S.M. Sze. Appl. Phys. Lett.. 9, 242 (1966)
  18. W.N. Grant. Solid-State Electron., 16, 1189 (1973)
  19. G.A. Baraff. Appl. Phys. Rev., 128, 2507 (1962)
  20. Y. Okuto, R. Crowell. Solid-State Electron., 18, 161 (1975)
  21. T. Lackner. Solid-State Electron., 34, 33 (1991)
  22. M. Valdinoci, D. Ventura, M.C. Vecchi, M. Rudan, G. Baccarani, F. Illien, A. Stricker, L. Zullino. Proc. Int. Conf. Simulations of Semiconductor Processes and Devices (SISPAD\` 99) (Kyoto, Japan, 1999) p. 27
  23. S. Reggiani, E. Gnani, M. Rudan, G. Baccarani, Ch. Corvasce, D. Barlini, M. Ciappa, W. Fichtner, M. Denison, N. Jensen, G. Groos, M. Stecher. IEEE Trans. Electron Dev., 52, 2290 (2005)
  24. Н.И. Подольская, П.Б. Родин. Письма ЖТФ, 43, 54 (2017)
  25. Г.А. Месяц, А.С. Насибов, В.Г. Шпак, С.А. Шунайлов, М.И. Яландин. ЖЭТФ, 133, 1162 (2008)

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.