RSD結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其評估方式研究.pdf

1、脈沖功率技術(shù)是現(xiàn)代一項重要工程應(yīng)用技術(shù)，在軍事和工業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。脈沖功率開關(guān)是脈沖功率系統(tǒng)中的核心部件之一。反向開關(guān)晶體管RSD(Reversely Switched Dynistor)是由俄羅斯科學(xué)家 Grekhov和他的同事在1980s提出的借助可控等離子體層換流的半導(dǎo)體脈沖功率開關(guān)。相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的晶閘管和常見的一些半導(dǎo)體脈沖功率開關(guān)器件，RSD通流能力強，具有較高的di/dt和μs級的開通時間，以及易于串聯(lián)等優(yōu)點。

2、
　　RSD是一種pnpn四層結(jié)構(gòu)器件，陽極是交替排布p+n+結(jié)構(gòu)，其觸發(fā)模型為準(zhǔn)二極管模型。本文基于半導(dǎo)體物理基本方程和 RSD的典型器件參數(shù)，通過二維有限差分的方法建立RSD器件的數(shù)值器件模型。仿真研究其運行機(jī)理以及RSD基區(qū)參數(shù)對其開通特性的影響以提高器件可靠性；分析采用緩沖層結(jié)構(gòu)的RSD的器件特性，并通過正交試驗設(shè)計的方式評估緩沖層結(jié)構(gòu) RSD的器件參數(shù)，找出最優(yōu)參數(shù)組合。
　　研究結(jié)果展示了RSD在開通過程中等離子

3、體的變化趨勢，并提出特征區(qū)域的電荷量與RSD上的電壓存在對應(yīng)關(guān)系；得到了RSD基區(qū)參數(shù)與開通特性指標(biāo)（即開通電壓峰值UFmax）之間的聯(lián)系，即當(dāng)n基區(qū)濃度提高時，起初會略微降低UFmax，而后在摻雜濃度1×1015cm-3附近急劇提高，UFmax會因n基區(qū)和p基區(qū)厚度降低而降低，尤其是在p基區(qū)大于70μm時變化明顯；通過RSD開通實驗結(jié)果與仿真結(jié)果的對比驗證了模型。
　　本文還對比討論了不同緩沖層參數(shù)組合的緩沖層結(jié)構(gòu)RSD和典型的