低導(dǎo)通電阻碳化硅光導(dǎo)開關(guān)研究.pdf

1、光導(dǎo)開關(guān)是一種光控電開關(guān)，因其可容功率大、體積小、耐擊穿電壓高、導(dǎo)通電阻小、響應(yīng)速度快、重復(fù)頻率高、抖動小和可靠性高等特點，逐漸受到脈沖功率領(lǐng)域?qū)W者們的關(guān)注，也因其能產(chǎn)生皮秒量級的電脈沖而在太赫茲領(lǐng)域受到重視。伴隨著SiC單晶材料生長技術(shù)的日益成熟和其優(yōu)異的半導(dǎo)體性能，促進(jìn)了SiC光導(dǎo)開關(guān)的研究。本文研究了以4H-SiC為基體材料的平面型光導(dǎo)開關(guān)。
　　簡要介紹了光導(dǎo)開關(guān)的研究背景、工作原理以及發(fā)展歷史。根據(jù)材料內(nèi)部載流子連續(xù)性方

2、程，理論模擬了SiC光導(dǎo)開關(guān)的輸出特性。基于測試電路的原理，利用相關(guān)軟件對測試電路進(jìn)行了仿真模擬，確定了電容等電路元件參數(shù)，搭建了光導(dǎo)開關(guān)實驗測試平臺。
　　重點研究了影響開關(guān)導(dǎo)通特性的因素。在開關(guān)的研制工藝方面，研究了離子注入工藝對開關(guān)導(dǎo)通性能的影響，結(jié)果表明，磷離子注入可以明顯減小開關(guān)的導(dǎo)通電阻，提高其導(dǎo)通性能。對于開關(guān)的外部工作條件，研究了觸發(fā)光脈沖特性對光導(dǎo)開關(guān)導(dǎo)通特性的影響，改進(jìn)了實驗系統(tǒng)中的光路，優(yōu)化了激光光斑尺寸和能