Оглавление
Стр.
Введение..................................................................5
Глава 1. Анализ литературных данных и постановка задачи................. 10
1.1. Субнано- и пикосекундная коммутация полупроводниковыми приборами больших мощностей............................... 10
1.2. Особенности использования прямозонных полупроводников (ваЛБ) в импульсной силовой технике........................20
1.3. Особенности получения нелегированных слоев ОаЛз и высоковольтных р-п переходов методом жидкофазлой эпитаксии 27
1.3.1. Зависимость параметров слоев нелегированного ОзАб от условий проведения технологического процесса....................29
1.3.2. Получение слоев СшАб, легированных фоновыми примесями, применительно к их использованию в силовой электронике..........38
1.4. Поведение фоновых примесей в нелегированных слоях СтаАБ........47
1.5. Основные глубокоуровневые центры в нелегированном ОзАб.........53
1.6. Влияние добавок изовалентных примесей (1п, $Ь, Р. В1) на свойства слоев СзАб........................................61
1.7. Постановка задачи..............................................71
Глава 2. Методика получения и исследования нелегированных слоев ОаАя (1пхСн,_хАб) и коммутаторов на их основе............................73
2.1. 11олучение эпитаксиальных структур и приборов на их основе. ...73
2.1.1. Описание технологической установки.......................73
2.1.2. Технологическая оснастка и материалы.....................76
2.1.3. 11одготовительные операции...............................80
2.1.4. Выбор темперагурно-времснных режимов эпитаксиальных процессов.......................................................81
2.1.5. Схема изготовления фотонио-иижекционных импульсных коммутаторов (ФИНК).............................................83
3
2.2. Методики исследования параметров иелегированного ОаАз (1пхОа|.хД5), р°-я-п° переходов и коммутаторов на их основе.88
2.2.1. Экспресс-контроль эпитаксиальных слоев................88
2.2.2. Определение параметров глубокоуровневых центров методом емкостной спектроскопии (ОЬ'Г8)......................93
2.2.3. Метод определения времени жизни НИЗ...................97
2.2.4. Определение состава твердой фазы в образцах 1пхОа{.хАБ с помощью рентгеноспектрального микроанализатора “СотеЬах”. .99
2.2.5. Методика исследования переходных процессов на этапе включения ФИИК..............................................100
2.2.6. Методика определения времени выключения (восстановления) ФИИК..............................102
Глава 3: Получение методом жндкофазной эпитаксии и изучение свойств нелегированных слоев ваАз....................................109
3.1. Влияние газовой среды выращивания на параметры эпитаксиальных слоев ОаДБ..................................109
3.2. Глубокоуровневые центры в слоях ОаАз р°- типа, полученных в результате фонового легирования в различных газовых средах (водород или аргон)........................................121
3.3. Эффективные времена жизни НИЗ, измеренные методом переключения диодной структуры из пропускного направления в блокирующее (метод Лэкса)..................................128
Глава 4. Исследование “галлневого угла” системы 1п-Са-Л8. Влияние
добавок 1п на свойства высоковольтных р°-л-п° переходов..............135
4.1. Определение фазовых равновесий в системе [п-Оа-Ая (“галлиевый угол” диаграммы состояний)..........................135
4.1.1. Построение фрагментов изотерм ликвидуса системы 1п-Са-АБ и определение состава твердой фазы в образцах 1пхСа,.хА8 138
4.1.2. Расчет коэффициента распределения 1п.................141
4
4.1.3. Расчёт состава твердой фазы InxGai.xAs и обсуждение
результатов...................................................144
4.2. Параметры высоковольтных р°-л>п° переходов на основе ІпхОаі.чАБ в сравнении с их ОаАБ аналогами..................149
4.3. Заключение Главы 4...........................................151
Глава 5. Исследование высоковольтных импульсных субнаносекундных коммутаторов с фотонно-инжекционным механизмом управления. ... 153
5.1. Устройство и принцип работы фогонно-инжекционных импульсных коммутаторов (ФИИК). Основные параметры ФИИК в
стационарных режимах включения..................................153
5.2. Переходные характеристики фогонно-инжекционных импульсных коммутаторов....................................158
5.2.1. Связь характеристик включения ФИИК с условиями выращивания центрального высоковольтного р0-тг-п° перехода. ..159
5.2.2. Токовая и временная зависимости остаточного напряжения во включённом состоянии ФИИК................................165
5.2.3. Температурная стабильность характеристик включения ФИИК........................................................169
5.2.4. Влияние цени управления па характеристики включения и па реализацию субнаносекундного включения ФИИК.
5.2.5. Времена выключения (восстановления) ФИИК............175
5.3. Параметры импульсных генераторов гока и напряжения на базе ФИИК в сравнении с их зарубежными аналогами................186
Заключение..........................................................193
Литература..........................................................200
5
ВВЕДЕНИЕ.
Актуальность работы. В настоящее время чрезвычайно быстро развивается субнано- и пикосекундная импульсная техника, что связано с потребностями лазерной, локационной, радиопередающей техник, а также техники физического эксперимента. Одна из основных возникающих при этом проблем - создание ключевого прибора данного временного диапазона, способного коммутировать большие мощности (от сотен Вт до мегаВт в импульсе) при высокой надёжности и стабильности параметров коммутации.
Однако известные полупроводниковые приборы, такие как туннельные диоды, СВЧ транзисторы, диоды с накоплением заряда коммутируют мощности не более нескольких ватт. Более мощные Б-диоды из СаЛя практически не нашли применения из-за крайне низкой надёжности работы и стабильности переключения. Наиболее мощные приборы - кремниевые диодные, транзисторные и тиристорные обострители [1], а также оптоэлектронные ключи [2] требуют очень сложных схем для запуска, имеют низкую предельную рабочую температуру, а также небольшие предельно допустимые частоты повторения импульсов. Цикл работ, выполненных в ФТИ, показал перспективность применения гетеропереходов и оптического способа управления для создания СаАя тиристоров повышенного быстродействия. Исследования прибора, названного фотонно-инжекционпым импульсным коммутатором (ФИИК), который содержит в качестве составных транзисторов оптотранзистор с гетеросветодиодом управления и транзистор с высоковольтным р°-7Г-П° переходом, показали возможность коммутации больших мощностей трехэлектродными полупроводниковыми приборами в субнаносекундном диапазоне [3].
Создание импульсных транзисторов и тиристоров на основе гетероструктур ваАя-АЮаАя стало возможным благодаря разработке основ технологии получения высоковольтных р-п переходов на базе нелегированного СаАя за счёт фоновой компенсации. Однако до конца не выяснен механизм фоно-
6
вой компенсации при формировании плавных переходов, что затрудняло воспроизводимо получать приборные структуры. 'Гак, неоднозначно трактовались результаты воздействия газовой фазы (водорода) на физикохимические процессы, происходящие при термообработке раствора-расплава, которая необходима для получения плавных р°-л-п° переходов. Представляет' интерес изучение влияния изовалентных атомов па процесс формирования плавных р°-7Г-п° переходов, поскольку их применение позволяет изменять уровень концентрации и спектр мелких примесей и глубокоуровневых ловушек за счёт взаимодействия с фоновыми примесями в расплаве и изменения ансамбля собственных точечных дефектов в эпитаксиальных слоях.
Возможность дальнейшего повышения эффективности данной технологии связана с выяснением зависимостей характеристик переключения ФИИК от условий выращивания центрального высоковольтного р°-л-п° перехода. Исходя их принципов работы ФИИК, представляется также важным изучение влияния параметров светодиода управления па динамику переключения ФИИК. Проработка этих вопросов необходима для возможности прогнозирования параметров ФИИК на стадии выращивания структур, а также для разработки технологии воспроизводимого получения коммутаторов с необходимыми характеристиками. Это делает работу, посвящённую исследованию механизма формирования плавных высоковольтных р°-л-п° переходов, получению импульсных коммутаторов высокого быстродействия на их основе, изучению связи условий выращивания эпитаксиальных структур и рабочих характеристик прибора, актуальной как в научном отношении, так и для решения практических задач.
Цель настоящей работы заключается в разработке технологии воспроизводимого получения и исследования мощных коммутаторов субнаносе-кундного диапазона в системе С}аАя(1пОаЛ$)-А1С|аА$.
Для достижения поставленной цели в работе рсчпались следующие задачи:
7
• Изучение влияния газовой среды выращивания на электрофизические свойства эпитаксиальных слоев и параметры глубокоуровневых ловушек в них.
• Выяснение характера роста эпитаксиальных слоев 1пхОа|.хАь (х < 1.5%) на подложках СаАь; исследование влияния добавок индия на свойства получаемых высоковольтных структур и приборов на их основе.
• Исследование влияния технологических условий выращивания (условий предварительной термообработки расплава и условий кристаллизации) высоковольтных р°-7С-п° переходов на характеристики включения и выключения фотонно-инжекционных импульсных коммутаторов.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения.
11ервая глава носит обзорный характер. На основе имеющихся литературных данных проведён анализ работ, посвящённых известным полупроводниковым приборам, которые используются в качестве высоковольтных ключей высокого быстродействия. Рассмотрены физические принципы их работы. Особое внимание уделено вопросам, связанным с развитием новых принципов генерации и переноса носителей заряда в полупроводниковых структурах, вопросам использования прямозонных материалов (ОаЛь). Подробно изложены вопросы получения иелегированных эпитаксиальных слоев ОаАэ и способы формирования высоковольтных р°-л>п° переходов на их основе. Приведены основные фоновые примеси и глубокоуровневые ловушки в нелегированном ОаАз, их поведение и источники появления. Проведён анализ работ, посвященных изучению влияния изовалентных примесей (1п, 8Ь, Р, \У\) на свойства слоёв ОаАБ. В конце главы сформулированы основные задачи, которые решались в данной работе.
Во второй главе описаны методики и аппаратура для выращивания эпитаксиальных слоёв ваАэ, 1пчСа].хА$ и гетероструктур ОаАз-АЮаАь, а также применявшиеся в работе методы экспериментального исследования эпитаксиальных слоев и приборов на их основе.
В третьей главе приведены результаты исследований нелегированных
8
слоев ОаАз, полученных методом жидкофазной эпитаксии. Описаны процессы, происходящие при жидкофазном выращивании слоев в различных газовых средах. Изучены особенности получения в среде инертного газа плавных высоковольтных р°-л>п° переходов СаАэ; рассмотрены возможные источники появления акцепторных примесей в данных условиях. Рассмотрено влияния газовой среды выращивания на электрофизические свойства эпитаксиальных слоев ОаАэ и параметры глубокоуровневых ловушек в них. Представлены результаты измерений эффективных времён жизни неосновных носителей в слоях ваАз, выращенных в различных газовых средах, а также в слоях In.xGai.xAs; показана связь величин времени жизни от параметров глубокоуровневых ловушек, обнаруженных в слоях.
В четвёртой главе описывается влияние добавок иидия на свойства высоковольтных ОаАБ р°-л-л° переходов. Рассмотрены фазовые равновесия в “галлиевом углу” системы 1п-Оа-Аз в интервале температур 70(К900 °С. Представлены экспериментальные результаты по растворимости компонентов в жидкой фазе и составы выращенных слоев по данным рентгеноспек-трального микроанализа. Приведены результаты расчётов, которые позволили описать характер роста эпитаксиальных слоев твёрдого раствора 1пхОа1_хА8 в зависимости от состава на подложках ваАя (расчёт эффективного коэффициент распределения индия при изменениии температуры роста, составов твёрдой фазы 1мхОа].хАз в приближении регулярных растворов с учётом влияния упругих напряжений и без, величин критических толщин начала пластической деформации). Приведены параметры высоковольтных переходов на основе твердых растворов 1пхОа1.хАз (х - от 0.5 до 1.1%) в сравнении с переходами ОаАз, полученными в одинаковых условиях (в ходе одного процесса).
Пятая глава посвящена исследованию влияния условий выращивания и параметров плавных высоковольтных р°-7с-п° переходов ОаА$ (1пхСа|.хАя) и ОаАз-АЮаА8 гетеросветодиодов (составных частей прибора) па основные характеристики фотонно-инжекционного импульсного коммутатора (ФИНК).
9
Описаны устройство и особенности работы прибора, условия реализации субнаносекундного включения ФИИК. Иллюстрируются области применения ФИИК - приведены параметры импульсных генераторов тока и напряжения на базе ФИИК в сравнении с зарубежными аналогами; описаны их преимущества.
Основные научные положения, выносимые на защиту.
1. При получении слаболегированных слоев ваАя р- и п-типа методом жидкофазной эпитаксии изменение газовой среды выращивания (водорода на аргон) приводит к уменьшению на порядок времён жизни НИЗ, а также к уменьшению времён выключения коммутаторов на основе этих слоев.
2. Падение величин времени жизни ННЗ в слаболегированных слоях ОаАя, выращенных в атмосфере аргона, обусловлено образованием глубоко-уровневой ловушки НМ1 (07С)2 - состояние ЕЬ2 дефекта) вместо ловушек ПЬ2 и ПЬ5, которые наблюдаются в слоях, выращенных в атмосфере водорода.
3. Введение индия при формировании за счёт фоновой компенсации высоковольтных р-п переходов увеличивает (до двух раз) блокирующие напряжения плавных р°-я-п° переходов 1пхОа1.хАя (х - 0.5-5-1.2 %) и уменьшает времена выключения фотонно-инжскционных импульсных коммутаторов на их основе.
4. Существует нижний предел плотностей тока управления, при превышении которого лавинный механизм, обеспечивающий “сверхбыстрое” переключение ФИИК, сменяется диффузионно-дрейфовым механизмом процесса переключения коммутатора. Эти значения плотностей тока уменьшаются при увеличении коэффициента передачи по току составного оптотранзистора ФИИК.
Работа выполнена в лаборатории Оптоэлектронных явлений в гетеро-струкгурах Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе РА11.
10
Глава 1. Анализ литературных данных и постановка задачи.
1.1. Субнано- и пикосекундная коммутация полупроводниковыми приборами больших мощностей.
Коммутация больших мощностей полупроводниковыми приборами любого типа производится путём резкого увеличения проводимости области, которая в начальном состоянии имеет очень высокое сопротивление и блокирует приложенное к прибору внешнее напряжение [1]. Такой областью обычно является область объёмного заряда, истощённая сильным полем об-ратносмещённого р-п перехода. Резкое увеличение проводимости этой области осуществляется заполнением хорошо проводящей электронно-дырочной плазмой. От этого процесса (и от способа его инициирования) в значительной степени зависят быстродействие, величины абсолютной и удельной мощности, коммутируемой полупроводниковыми приборами.
Существуют фундаментальные ограничения удельной величины коммутируемой мощности для полупроводниковых приборов, которые связаны в основном с относительно низкой подвижностью и концентрацией носителей заряда в плазме. Как известно, в трехэлектродных приборах на основе транзисторных и тиристорных структур с диффузионно-дрейфовым механизмом переноса неравновесных носителей заряда (НИЗ) переключение инициируется пропусканием импульса тока в цепи эмиттер-база вдоль тонкого базового слоя. При этом в транзисторах, благодаря эффекту оттеснения (из-за большого сопротивления этого слоя), эмиттерный ток локализуется в узком канале (размером порядка диффузионной длины Ьдиф.) вдоль границы эмиттер-база. В тиристорах ширина такого канала со временем увеличивается благодаря распространению включённого состояния, но скорость этого процесса ограничена (5-4 00 мкм/мке); в транзисторе же ширина канала не зависит от времени и даже уменьшается с ростом тока. Тем самым, локальное протекание коммутируемого тока, а также продолжительное время распространения Н113
] 1
делают практически невозможным быстрое - субнано-, а тем более пикосекундное переключение мощности в диапазоне сочен и даже десятков киловатт полупроводниковыми приборами, основанными на обычных принципах коммутации.
11реодолеть данные фундаментальные ограничения удалось после того, как в ФТИ им.А.Ф.Иоффе проф. Грехов И.В. с сотрудниками разработали два новых принципа коммутации - с помощью управлящего плазменного слоя и с помощью задержанной ударно-ионизационной волны, позволившие увеличить коммутируемую приборами мощность в наносекундном диапазоне почти на два-три порядка и в пикосекундном - почти на четыре порядка 11] (по сравнению с приборами с диффузионно-дрейфовым механизмом переноса неравновесных носителей заряда).
В результате были созданы несколько новых классов мощных полупроводниковых приборов на основе кремния, таких как обострители импульсов диодного, транзисторного и тиристорного типов, работающие в режиме двухэлектродного включения. Их работа основана на принципе коммутации с помощью задержанной ударно-ионизационной волны. Рассмотрим данный вопрос подробнее.
а) обострители импульсов.
В работе [1] представлен обзор статей, рассматривающих новый класс быстродействующих приборов ключевого типа, в основу работы которых положен принцип однородного пробоя полупроводника с образованием задержанной ударно-ионизационной волны. Такие приборы не имеют стационарной 5-образной вольт-амперной характеристики и служат обострителями фронта исходного импульса, формируемого более "медленными" переключателями. В настоящее время исследованы диодные, транзисторные и тиристорные обострители импульсов. Исследования выполнены на кремниевых структурах. Однако, в работе [4] было показано, что эффект сверхбыстрого переключения имеет место и в диодах на основе арсенида галлия.
12
Возможность субнано- и пикосекундной коммутации больших мощностей впервые была подтверждена при исследовании лавинного пробоя крем-
^ ^ 12 ниевых р -п°-п' диодов при большой (>1() " В/с) скорости нарастания напряжения (см. [1]). К р~-п°-гГ диоду прикладывалось постоянное смешение в запорном направлении 1Ло = 1 кВ, меньшее, чем напряжение лавинного пробоя в стационарных условиях (ипр = 1.7 кВ). Затем смещение увеличивалось со
17
скоростью ~ 10 В/с. Осциллограммы проходящих при этом процессов показаны на рис. 1.1. Из рисунка видно, что в течение примерно 3 не через структуру течет спадающий во времени емкостной ток. За это время напряжение на структуре достигает 3 кВ. что почти вдвое больше напряжения стационарного пробоя. Затем напряжение резко (за ~ 0.2 не) падает, а ток столь же резко растёт.
Экспериментально было установлено следующее:
1. Заполнение рабочего объёма высоковольтной структуры электроннодырочной плазмой проходит за времена намного меньшие времени пролета базы носителями заряда. Плотность плазмы, модулирующей рабочий объём, довольно высокая, о чём свидетельствуют малые остаточные напряжения. Плазма распределена однородно по площади.
2. Стабильность момента переключения относительно момента начала роста напряжения чрезвычайно высока и ограничивается стабильностью запуска развертки осциллографа (~20 не).
3. Охлаждение р+-п°-пг структуры от комнатной температуры до температуры жидкого азота не изменяло характера протекающих процессов. Нагрев до температуры 370 К, а также освещение, создающее генерационный ток более 10‘6 А, приводили к полному исчезновению эффекта переключения: форма тока начинала повторять форму нарастающего напряжения.
Оценки доказывают, что при подъёме обратного смещения за время порядка нескольких наносекунд поле в области объёмного заряда (рис. 1.2) может значительно превысить порог ударной ионизации Еь, но ионизации не
13
I.*
40
0
Хл) п *
Рис. 1.1. Сверхбыстрое переключение обратносмещённого р’,'-п°-п+ диода при резком подъёме обратного напряжения.
1 - ток через диод;
2 - напряжение на диоде;
3 - форма импульса обратного напряжения.
Ю
14
*)
\0-*«-Ф о—*.
п
<0
Ц <Э * ©
Рис. 1.2. Распределение поля в базовой области диода во время задержки пробоя (а) и при распространении задержанной ударно-ионизационной волны (б).
15
происходит из-за отсутствия инициирующих носителей. Попадание в перенапряженную область одного носителя не препятствует подъёму напряжения за время порядка пролётного. Вероятность же одновременного попадания нескольких носителей экспоненциально падает с ростом их числа. В результате при быстром подъёме напряжения через 003 протекает ток смещения, а через квазинейтральную область - омический ток и ток смещения. Ток, текущей через квазинейтральную область 5о, создаёт в ней поле, достаточное для слабой ионизации основными носителями заряда. Образующиеся при этом дырки сносятся полем к перенапряженной области. Их концентрация по мере дрейфа в 003 быстро возрастает, а первоначально размытый фронт пакета дырок становятся резким. В результате очень интенсивного процесса ударной ионизации идет образование квазинейтральной электронно-дырочной плазмы. Иоле в заполненной плазмой области резко падает, но возрастает в соседних областях, где уже имеются дырки, инициирующие пробой. 'Гак формируется быстрая ударно-ионизационная волна, бегущая навстречу потоку дырок. В этих условиях скорость движения фронта волны V, определяется лишь скоростью развития ионизационных процессов в перенапряжённой области и может значительно (на порядки величины) превышать насыщенную скорость Уэ носителей.
Из рассмотренной модели следует, что начальное смещение и0 и скорость подъема напряжения 1Г должны сильно влиять на характер процесса переключения р*-п°-гГ структуры. Зависимость процесса от 1Г и и0 иллюстрируется рис. 1.3 и рис. 1.4. При малых И* (II’ < 5-10м В/с) переключение не наблюдается. При и’ = 1012 В/с и выше переключение стабильное и скорость его возрастает с ростом I]’. При больших 1Г сильно растёт амплитуда тока на участке задержки. В области малых 17’ (17’ < 101“ В/с) рост и’ ведёт к резкому уменьшению им;,н, а при и* > 1012 В/с - к его увеличению. Установлено, что и’ - 5-1011 В/с - критическая скорость нарастания напряжения, ниже которой величина поля Е„ недостаточна для ионизации в квазинейтральной области.
16
Пип. »А
с1а/с/1 - ?<з , й/с-
Рис. 1.3. Зависимость минимальной величины остаточного напряжения имнн от скорости подъема напряжения.
1, 2, 3- ио = 400. 700, 1000 В соо тветственно.
— ■ .1
Рис. 1.4. Осциллограммы напряжения (а) и тока (б) мри переключении диода. Нуль напряжения соответствует О = и<)- 1000 В;
1 - и’ = 5-10" В/с; 2 - и’ = 1.2-1012 В/с; 3 - и’ = 2-1012 В/с.
18
При очень больших I)’ > 2-101" В/с ионизация в квазинейтральной области идёт интенсивно и поток дырок из неё в 003 имеет большую концентрацию. При этом такое "преждевременное" формирование быстрой волны ухудшает модуляцию объёма и ведёт к некоторому увеличению имин при очень больших и\
Таким образом, принцип задержанной ударно-ионизационной волны позволяет формировать киловольтные перепады напряжения за времена меньше 10‘|(1с. Альтернативным методом столь быстрой коммутации больших мощностей является метод оптической модуляции плазмы в полупроводниковой структуре.
б) оптически управляемые переключатели электрических сигналов.
Генерация электронно-дырочной плазмы при поглощении света полупроводником по своей сути чрезвычайно быстрый процесс. Фундаментальным пределом, ограничивающим его скорость, является соотношение неопределенностей совместно с условием, что спектр оптического импульса лежит в пределах полосы поглощения вещества. Типичная ширина полосы поглощения составляет единицы электрон-вольта, что соответствует времени фотоотклика КГ' с. Следовательно, неискажённый фронт электрического импульса должен совпадать с фронтом оптического импульса, т.е. иметь гж-ко-, либо фемтосекундную длительность. В реальных условиях быстродействие оптоэлектронных переключателей на основе эффекта фотопроводимости ограничивается электрофизическими параметрами СВЧ линии передачи.
Из анализа, проведённого в [5] следует, что в оптоэлектронных переключателях на основе эффекта фотопроводимости быстродействие и максимальная амплитуда переключаемого сигнала обратно пропорциональны друг-другу - чем выше быстродействие, тем ниже амплитуда сигнала, и наоборот. Дело в том, что амплитуда электрического импульса пропорциональна энергии световою импульса и напряжению на зазоре (в случае полупроводников
19
- это толщина базовых областей). 11ри сокращении времени релаксации длительность и амплитуда электрического отклика уменьшается. Чувствительность фотопропроводника пропорциональна подвижностям ННЗ и обратно пропорциональна квадрату зазора в линии передачи.
Формируемый оптоэлектронными переключателями импульс имеет, как правило, асимметричную форму - быстрый фронт и медленный экспоненциальный спад, обусловленный рекомбинацией носителей в зазоре. Рекомбинационным каналом может служить межзонная рекомбинация, рекомбинация на примесях и дефектах, поверхностная и оже-рекомбииация. Уже изучен широкий класс полупроводников как фоточувствительных материалов для оптоэлектронных переключателей. Основная цель - найти полупроводник с максимальной подвижностью носителей и минимальным временем жизни для обеспечения хорошей чувствительности и высокого быстродействия одновременно.
Использование известных фоточувствительных материалов в мощных оптоэлектронных переключателях связано с дополнительными требованиями
- повышенной стойкостью к оптическим, электрическим и тепловым нагрузкам (результаты поисков отражены, например, в работе [6]). Поэтому перспективными, с этой точки зрения, считаются алмаз, ОаАв и 81. В настоящее время на основе указанных материалов формируются электрические импульсы амплитудой до 45 кВ с временами нарастания ~ 100 пс (см. пункт 5.3).
Следует, однако, отметить, что область применения данных приборов (фотопроводящих ключей) сильно ограничена из-за следующих обстоятельств: во-первых, необходимость использования лазеров большой мощности (порядка коммутируемой прибором мощности) для запуска прибора; во-вторых, небольшие предельные частоты повторения импульсов (< 3 кГц) [7], и, в-третьих, очень небольшой срок службы приборов на основе полуизоли-рующих материалов, полученных стехиометрическими методами, за исключением кремния (< 10х импульсов, в зависимости от условий эксплуатации [7, 8]), чго также серьёзно ограничивает область их применения. Точная при-
- Київ+380960830922