非線性GaAs光電導(dǎo)開關(guān)的電流絲機(jī)理研究.pdf

1、與傳統(tǒng)開關(guān)相比，GaAs光電導(dǎo)開關(guān)具有開關(guān)速度快、時(shí)間抖動(dòng)小、觸發(fā)無(wú)晃動(dòng)、寄生電感電容小、高重復(fù)頻率、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單特別是耐高壓及大功率容量等優(yōu)點(diǎn)使其在超高速電子學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。特別是GaAs、InP等Ⅲ-V族化合物半導(dǎo)體光電導(dǎo)開關(guān)中存在的非線性模式（亦稱載流子倍增模式），使光電導(dǎo)開關(guān)的在功率脈沖中的應(yīng)用更為有效、廣泛、方便、靈活，然而非線性工作模式下伴隨有絲狀電流現(xiàn)象，且電場(chǎng)鎖定時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)十個(gè)微秒，極易造成開關(guān)電極和芯片材料的損傷

2、，極大地影響了開關(guān)的輸出功率和使用壽命。
　　 本文從GaAs材料性質(zhì)出發(fā)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論分析了光電導(dǎo)開關(guān)的導(dǎo)通機(jī)理，指出高倍增模式下工作的光電導(dǎo)開關(guān)許多性質(zhì)類似氣體流注，如載流子穿越速度大于其飽和漂移速度，另外電流絲現(xiàn)象也類似氣體放電。非線性GaAs光電導(dǎo)開關(guān)的流注模型包括三個(gè)方面：即流注的產(chǎn)生、流注的發(fā)展和Lock-on效應(yīng)，并用此模型對(duì)絲狀電流速度性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的研究。通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析并提出形成絲狀電流所需的兩個(gè)條件：一個(gè)是載