高功率GaAs光電導(dǎo)開關(guān)設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、光電導(dǎo)開關(guān)具有優(yōu)良的電學(xué)和光學(xué)特性，如耐壓性能強(qiáng)、峰值輸出功率高、響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，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(lǐng)域和超快電子學(xué)等學(xué)科領(lǐng)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(jiǎn)要介紹了光電導(dǎo)開關(guān)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及目前實(shí)用化進(jìn)程中存在的問題。以高功率應(yīng)用需求為背景，設(shè)計(jì)并制作耐壓能力超過5kV/mm的光電導(dǎo)開關(guān)。通過對(duì)光導(dǎo)開關(guān)工作機(jī)理的學(xué)習(xí)，分析了光導(dǎo)開關(guān)在兩種工作模式下的載流子濃

2、度與場(chǎng)強(qiáng)、入射激光脈寬等參量之間的關(guān)系。采用軟件ANSYS建立橫向與異面結(jié)構(gòu)光導(dǎo)開關(guān)模型，分析了不同開關(guān)外形、不同絕緣介質(zhì)膜包覆的情況下的場(chǎng)強(qiáng)分布狀況，優(yōu)化尺寸參數(shù)以減低最高場(chǎng)強(qiáng)。在高密度碰撞電離理論的基礎(chǔ)上，建立了描述光電導(dǎo)開關(guān)內(nèi)部載流子運(yùn)動(dòng)的理論模型，通過軟件Silvaco對(duì)器件進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果預(yù)測(cè)異面結(jié)構(gòu)光導(dǎo)開關(guān)具有更好的耐壓能力。
　　采用不同的絕緣層覆蓋共面開關(guān)兩個(gè)電極，比較了光導(dǎo)開關(guān)在各種絕緣層保護(hù)下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。研究