半導(dǎo)體器件的高功率微波毀傷閾值數(shù)值計(jì)算研究.pdf

1、通過(guò)高功率微波干擾機(jī)理的研究,進(jìn)行大功率微波對(duì)典型半導(dǎo)體部件作用的分析技術(shù),確定高功率微波干擾效能評(píng)估體系和方法.為大功率干擾機(jī)的總體設(shè)計(jì)與研制提供重要的理論依據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).對(duì)提高電子對(duì)抗、尤其是雷達(dá)對(duì)抗的技術(shù)水平,保證在未來(lái)?yè)碛须姶蓬l譜控制權(quán),具有重要的意義.通常,確定HPM參數(shù)對(duì)半導(dǎo)體器件的干擾及損傷閾值的影響可以通過(guò)試驗(yàn)研究和理論研究的方法.由于受到器件、系統(tǒng)的復(fù)雜性和電磁環(huán)境諸多因素的限制,準(zhǔn)確的試驗(yàn)非常困難,因此有必要從理論上

2、研究電磁脈沖對(duì)電子系統(tǒng)的破壞機(jī)理,而電子系統(tǒng)的基本組成部分是半導(dǎo)體器件,所以首先要對(duì)半導(dǎo)體器件進(jìn)行研究.該文首先闡述了HPM武器的重要性、發(fā)展及HPM的產(chǎn)生機(jī)理,然后對(duì)半導(dǎo)體器件HPM毀傷閾值及損傷機(jī)理進(jìn)行了分析,大多數(shù)半導(dǎo)體器件的基本組成為PN結(jié)二極管,所以最后進(jìn)行了PN結(jié)建模仿真、HPM閾值分析.該文的主要工作在以下幾方面:首先,對(duì)HPM的產(chǎn)生機(jī)理及HPM武器的發(fā)展、重要性做了詳細(xì)的論述.對(duì)HPM的產(chǎn)生機(jī)理及HPM產(chǎn)生系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)

3、.回顧了HPM的發(fā)展,并展望了未來(lái)的發(fā)展方向.其次,對(duì)半導(dǎo)體器件的HPM毀傷閾值及損傷機(jī)理進(jìn)行了分析.在對(duì)半導(dǎo)體器件的閾值進(jìn)行定義的基礎(chǔ)上,分析了脈沖HPM微波干擾下電子設(shè)備破壞的物理基礎(chǔ),并建立了微波干擾影響的典型模型.著重分析了半導(dǎo)體器件的損傷機(jī)理.并對(duì)典型器件進(jìn)行了討論.最后,對(duì)PN結(jié)二極管進(jìn)行了一維數(shù)值模擬.建立了一維穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)模型下半導(dǎo)體器件所滿足的剛性、耦合、非線性偏微分方程組,并對(duì)邊界條件及參數(shù)的確定進(jìn)行了討論,然后用Fl