报导了一种高压串级延迟击穿(DBD)开关在快脉冲触发源中的应用,介绍了脉冲源的电路结构和工作原理,并将DBD开关成功应用于快前沿脉冲触发源,获得了明显的脉冲陡化效果.串级DBD开关的级数为15级,直流击穿电压45 kV,脉冲工作电压60 kV,脉冲前沿由95 ns减小到21.5 ns,脉冲宽度50 ns.
延迟击穿开关 脉冲触发源 脉冲变压器 脉冲陡化 强激光与粒子束
2007, 19(10): 1744
1 西安电子科技大学微电子研究所,陕西,西安,710071
2 中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海,200050
3 湖南油中王有限公司,湖南,益阳,413000
4 武汉大学物理系,湖北,武汉,430072
分析了延迟击穿二极管(DBD,delayed breakdown diode)的物理机理.从该器件在负载上的输出脉冲幅度及上升时间两方面综合考虑,通过改变器件结构参数和物理参数(长度、面积、掺杂浓度、激励源等),模拟研究了不同激励源及不同负载情况下DBD特性的变化情况.结果表明: 上升时间对于面积和负载电阻均存在极小值,设计时面积和负载电阻应该选取该极值点对应的最佳值.n区长度存在最佳值,理论上应为器件加载在所需临界击穿电压值而且刚好处于穿通状态时的长度值;p+区和n+区的长度没有太大的影响,但应稍大于各自的穿通长度,浓度则尽量高;n区掺杂浓度越低越好,对激励源要求电流稍高于临界条件即可.
开关二极管 延迟击穿 脉冲锐化 脉冲功率器件 Switching diode Delayed breakdown diode Pulse-sharpening Pulsed power device
延迟击穿器件(DBD)是一种新型半导体开关.研究了国产PIN二极管的延迟击穿效应,主要进行了单管、串联双管和串并联多管阵列PIN二极管器件的延迟击穿实验.实验结果显示,单管、双管和多管阵列PIN器件都可以陡化输入脉冲前沿,获得快前沿的输出脉冲.单管工作电压2.2 kV,脉冲前沿陡度由0.95 kV/ns提高到1.37 kV/ns双管工作电压4.2 kV,脉冲前沿陡度由1.7 kV/ns提高到2.3 kV/ns;多管阵列工作电压8.0 kV,脉冲前沿陡度由2.4 kV/ns提高到3.2 kV/ns.
DBD器件 PIN二极管 延迟击穿 Delayed breakdown device PIN diode Delayed breakdown
