Pulse Power Generation in Nano- and Subnanosecond Range by Means of Ionizing Fronts in Semiconductors: The State of the Art and Future Prospects

Субнаносекундноe ударно-ионизационное переключение кремниевых структур без p-n-переходов

“…Задержанный ударно-ионизационный пробой представляет собой самый быстрый неоптиче-ский метод генерации больших объемов электронно-дырочной плазмы в полупроводниках. В настоящее время основные применения этого эффекта находятся в области импульсной электроники [2,4,5], но к числу перспективных потенциальных применений относятся ударно-ионизационные лазеры [6]. Оптические применения требуют перехода от кремния к прямозонным материалам, среди которых перспектив-ными представляются ZnSe и CdS [6].…”

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.…”

Экспериментальное наблюдение задержанного ударно-ионизационного пробоя полупроводниковых структур без p-n-переходов

“…Исследованы кремниевые n + −n−n + -структуры и объемные образцы ZnSe c плоскими омическими контак-тами. Обнаружено обратимое лавинное переключение в проводящее состояние за время около 200 ps, сходное с хорошо известным явлением задержанного лавинного пробоя обратносмещенных диодных p Быстронарастающие высоковольтные импульсы применяются для инициирования лавинного пробоя и создания проводящей электронно-дырочной плазмы в двух типах полупроводниковых структур: в диод-ных полупроводниковых структурах с плоскими контактами [1][2][3] и полупроводниковых образцах с " точечным" контактом [4]. Диодные полупроводниковые структуры, переключение которых осуществляется короткими высоковольтными импульсами, известны как диодные обост-рители импульсов.…”

“…Переключение кремниевого диодного обострителя длится менее 100 ps и начинается при напряжении, существенно превышающем напряжение стационарного пробоя [1,5]. Это явление, получившее название задержанного ударно-ионизационного пробоя ди-одных структур [1], обнаружено в кремниевых и арсенид-галлиевых структурах [6,7] и нашло применение в мощной быстродействую-щей импульсной электронике [2,3,[8][9][10]. Поперечный размер диодного обострителя существенно превосходит расстояние между плоскими контактами, в силу чего электрическое поле, обеспечивающее лавинную ионизацию в n-базе, квазиоднородно по площади структуры, и, хотя бы в принципе, лавинная генерация носителей может происходить во всем объеме структуры.…”