高功率GaAs光電導開關設計技術研究.pdf

1、光電導開關具有優(yōu)良的電學和光學特性，如耐壓性能強、峰值輸出功率高、響應時間短等優(yōu)點，并且工作不受電磁干擾，從而在高功率超寬帶脈沖產(chǎn)生領域和超快電子學等學科領域中有著廣闊的發(fā)展前景，有潛力成為脈沖產(chǎn)生系統(tǒng)中的核心部件。
　　本文簡要介紹了光電導開關的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及目前實用化進程中存在的問題。以高功率應用需求為背景，設計并制作耐壓能力超過5kV/mm的光電導開關。通過對光導開關工作機理的學習，分析了光導開關在兩種工作模式下的載流子濃

2、度與場強、入射激光脈寬等參量之間的關系。采用軟件ANSYS建立橫向與異面結(jié)構(gòu)光導開關模型，分析了不同開關外形、不同絕緣介質(zhì)膜包覆的情況下的場強分布狀況，優(yōu)化尺寸參數(shù)以減低最高場強。在高密度碰撞電離理論的基礎上，建立了描述光電導開關內(nèi)部載流子運動的理論模型，通過軟件Silvaco對器件進行仿真。仿真結(jié)果預測異面結(jié)構(gòu)光導開關具有更好的耐壓能力。
　　采用不同的絕緣層覆蓋共面開關兩個電極，比較了光導開關在各種絕緣層保護下的實驗結(jié)果。研究