半導(dǎo)體斷路開關(guān)（SOS）效應(yīng)實驗研究.pdf

1、半導(dǎo)體斷路開關(guān)SOS(SemiconductorOpeningSwitch)是一種脈沖功率斷路開關(guān)，它具有大電流、高電壓、高di/dt、長壽命和高重復(fù)頻率等特點。電感儲能和斷路開關(guān)在脈沖功率技術(shù)中發(fā)展迅速，由于電感儲能中磁場能量密度比電容儲能中電場能量高兩個數(shù)量級，基于SOS的脈沖功率發(fā)生器有著十分廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域和市場前景。 SOS是一種具有p+-p-n-n+結(jié)構(gòu)的二極管，本文主要研究了這種新器件的關(guān)斷機(jī)制并對SOS效應(yīng)進(jìn)行測試

2、。介紹了一種物理數(shù)學(xué)模型可分析大注入條件下電子—空穴動力學(xué)。模型考慮了實際的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)摻雜剖面和以下的一些電子—空穴基本運(yùn)動過程：強(qiáng)場中載流子的擴(kuò)散和漂移；深能級雜質(zhì)的復(fù)合；俄歇復(fù)合；密集等離子體的碰撞離子化?；诖四Ｐ偷姆抡娼Y(jié)果顯示二極管中的電流關(guān)斷首先發(fā)生在高摻雜的p區(qū)，而不是在低摻雜的n區(qū)，代表著半導(dǎo)體器件中一種新的電流關(guān)斷理論。 基于SOS雙回路泵浦電路原理搭建了SOS效應(yīng)測試電路，對樣品Ⅰ(實驗室研制二極管)和樣品Ⅱ(

3、快恢復(fù)二極管)進(jìn)行測試。樣品Ⅰ反向過電壓系數(shù)Kov最高可達(dá)1.9，反向過電壓半高脈寬tP最小可達(dá)120ns，器件特性更接近于SOS效應(yīng)。測試過程中減小泵浦電容和電感的參數(shù)值，均會使二極管tP變窄。泵浦電容和泵浦電壓的減小均會使注入二極管的電荷減少，使其產(chǎn)生的反向過電壓減小。負(fù)載阻抗的變化也會影響二極管的測試特性。 針對SOS二極管的結(jié)構(gòu)和實驗室的條件，設(shè)計了制備器件的工藝流程，并采用化學(xué)腐蝕減薄的方法取代了傳統(tǒng)的研磨減薄工藝。通