Вышедшие номера
Численное моделирование процесса субнаносекундного обрыва тока в мощных полупроводниковых диодах
Рукин С.Н.1, Цыранов С.Н.1
1Институт электрофизики Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия
Поступила в редакцию: 13 ноября 2008 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2009 г.

На основе физико-математической модели исследован процесс субнаносекундного обрыва тока высокой плотности в структуре SOS-диода. Модель учитывает объемный заряд, а также влияние электрического поля, температуры, электронно-дырочного рассеяния и рассеяния на ионизованных примесях на подвижность носителей. Установлено, что при глубине залегания p-n-перехода более 180 мкм, времени прямой накачки менее 60 нс и времени обратной накачки менее 20 нс, реализуется субнаносекундный обрыв тока плотностью в единицы кА/см2. Механизм обусловлен возникновением на стадии обрыва тока трех областей сильного поля: двух, расширяющихся со скоростью, близкой к насыщенной, расположенных в p-области, и одной, медленно расширяющейся, в n-области структуры. Показано, что для реализации субнаносекундного обрыва тока необходимо одновременное выполнение совокупности условий по параметрам электрической схемы, определяющим продолжительность и плотность тока накачки, и профилю легирования полупроводниковой структуры. Полученные результаты сравниваются с экспериментом. PACS: 84.30.Jc, 85.30.De, 85.30.Kk, 84.70.+p