Novel Closing Switches Based on Propagation of Fast Ionization Fronts in Semiconductors

Investigation on properties of ultrafast switching in a bulk gallium arsenide avalanche semiconductor switch

“…When a sufficiently high magnitude dV/dt ramp (> 10 12 V/s) is applied to an initially unbiased p þ nn þ structure in reverse direction, the structure will turn into a high conductivity state due to the propagation of a ultrafast impact ionization front, which is silicon avalanche sharpener (SAS). 5,6 However, generation of the dV/dt ramp is extremely difficult and the circuit is fairly complicated. 7 The sub-nanosecond switching mode has been observed in GaAs switches, for example, GaAs thyristor, 8 bipolar GaAs transistor, 9 and photoconductive switch (PCSS).…”

Switches of Powerful Nanosecond Current Pulses Based on High-Voltage Units of Shock Ionized Dynistors

“…Energy losses in switches of nanosecond current pulses are largely determined by the time of their switching. In this regard, the silicon semiconductor devices described in [1][2][3][4], which have different designs but switch in <1 ns, are of great interest. Such a short turn-on time is achieved as a result of using the method proposed in [5] for triggering by a high-voltage nanosecond pulse, which initiates the impact ionization of silicon.…”

Исследование Процесса Спада Напряжения При Ударно-Ионизационном Переключении Силовых Тиристоров

“…Иоффе РАН разработаны кремние-вые динисторы с глубокими уровнями (ДГУ), имеющие время перехода в проводящее состояние менее 1 нс и способные коммутировать в нагрузку ток со скоростью нарастания до 200 кА/мкс. Принцип работы таких при-боров и экспериментально реализованные параметры детально изложены в [1][2][3][4][5].…”

“…Иоффе РАН разработаны кремние-вые динисторы с глубокими уровнями (ДГУ), имеющие время перехода в проводящее состояние менее 1 нс и способные коммутировать в нагрузку ток со скоростью нарастания до 200 кА/мкс. Принцип работы таких при-боров и экспериментально реализованные параметры детально изложены в [1][2][3][4][5].Недавно в [6,7] принцип коммутации на основе ударно-ионизационной волны был реализован в силовых промышленных тиристорах таблеточной конструкции. В экспериментах коммутатор из последовательно со-единенных тиристоров с диаметром полупроводнико-вой структуры 40 мм запускался внешним импульсом перенапряжения с фронтом ∼ 1 нс и коммутировал в нагрузку ток амплитудой в десятки кА со скоростью нарастания выше 100 кА/мкс.…”