GaAs光導(dǎo)開關(guān)的特性和損傷機(jī)理研究.pdf

1、光導(dǎo)開關(guān)(Photoconductive semiconductor switch，PCSS)也就是通過(guò)光控制導(dǎo)通與關(guān)斷的半導(dǎo)體開關(guān)器件。光導(dǎo)開關(guān)具有功率密度高（MW量級(jí)）、響應(yīng)速度快（ps量級(jí)）、觸發(fā)抖動(dòng)低（ps量級(jí)）、抗電磁干擾能力強(qiáng)（良好的光電隔離）、體積小、易集成的優(yōu)點(diǎn)。在大電流點(diǎn)火裝置、拒止武器和高功率微波系統(tǒng)、精密時(shí)間同步、THz技術(shù)、瞬態(tài)測(cè)試、沖激雷達(dá)、電磁干擾與攻擊系統(tǒng)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
　　光導(dǎo)開關(guān)誕生以后，研究人

2、員就孜孜不倦的研究著不同用途的光導(dǎo)開關(guān)的體材料，對(duì)于材料的實(shí)驗(yàn)和研究從未停止。第一代以Si為主的半導(dǎo)體材料被廣泛用于光導(dǎo)開關(guān)的制作;第二代半導(dǎo)體材料中GaAs的禁帶寬度及遷移率都大于Si，所以GaAs材料逐漸取代了Si在光導(dǎo)開關(guān)制作材料中的地位，而GaAs材料的光導(dǎo)開關(guān)以其優(yōu)異的性能和廣泛的應(yīng)用作為本課題的主要研究對(duì)象;第三代半導(dǎo)體材料中的SiC的半導(dǎo)體性能更好，SiC作為襯底材料正不斷的應(yīng)用于光導(dǎo)開關(guān)的研究。
　　常溫下GaAs

3、的電子遷移率可達(dá)8500cm2/V·s，比Si和SiC都要高得多，載流子的壽命為0.1ns到10ns。一直以來(lái)GaAs材料在半導(dǎo)體領(lǐng)域都受到廣泛的重視，在光導(dǎo)開關(guān)方面具有廣泛的應(yīng)用，GaAs光導(dǎo)開關(guān)在高頻電子領(lǐng)域中具有更廣闊的應(yīng)用前景。
　　本論文的主要研究?jī)?nèi)容是通過(guò)重?fù)诫s形成歐姆電極，這種GaAs光導(dǎo)開關(guān)能夠很好的工作于高頻電路中;對(duì)GaAs光導(dǎo)開關(guān)電極進(jìn)行了形貌表征，以及熱穩(wěn)定性和附著力測(cè)試，發(fā)現(xiàn)開關(guān)開關(guān)電極的性能均符合設(shè)計(jì)要