"Физика и техника полупроводников"
Вышедшие номера
Мощные оптоэлектронные коммутаторы нано- и пикосекундного диапазона на основе высоковольтных кремниевых структур с p-n-переходами III. Эффекты саморазогрева
Переводная версия: 10.1134/S1063782619040183
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), 16-08-01292
Кюрегян А.С. 1
1ПАО "НПО Энергомодуль", Москва, Россия
Email: semlab@yandex.ru
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).
  1. А.С. Кюрегян. ФТП, 48, 1686 (2014)
  2. А.С. Кюрегян. ФТП, 51, 1257 (2017)
  3. А.С. Кюрегян. ФТП, 51, 1263 (2017)
  4. G.G. Macfarlane, T.P. McLean, J.E. Quarrington, V. Roberts. Phys. Rev., 111, 1245 (1958)
  5. K.G. Svantesson, N.G. Nilsson. J. Phys. C: Sol. St. Phys., 12, 3837 (1979)
  6. H.A. Weakliem, D. Redfield. J. Appl. Phys., 50, 1491 (1979)
  7. P. Grivickas, V. Grivickas, J. Linnros, A. Galeckas. J. Appl. Phys., 101, 123521 (2007)
  8. N. Watanabe, T. Kimoto, J. Suda. Jpn. J. Appl. Phys., 53, 108003 (2014)
  9. M. Beaudoin, A.J.G. DeVries, S.R. Johnson, H. Laman, T. Tiedje, Appl. Phys. Lett., 70 (26), 3540 (1997)
  10. 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.