基于SI-GaAs材料的新型脉冲压缩二极管

摘要：

针对快前沿高重频脉冲的应用需求,设计并研制了一种基于半绝缘砷化镓(SI-GaAs)材料的新型脉冲压缩二极管,通过实验对其压缩性能和重频运行能力进行了测试.实验结果表明,利用此开关能够将前级脉冲的上升沿压缩约270倍和脉宽压缩14倍;并在50Ω负载上,获得脉冲幅度1.3 kV、上升沿约1.6 ns、脉宽40.59 ns的电脉冲,重复频率达1 kHz,总计运行47 min,触发约两百万次.为研究脉冲压缩二极管的工作原理,对其静态伏安特性进行测试.分析认为,在电压初步加载阶段,SI-GaAs材料内的电场增强型的俘获与离化机制导致耐压增强,二极管在实验过程中出现延迟击穿现象;逆向偶极畴效应产生牵引机制,引发快速上升的位移电流,进而导致反偏结雪崩击穿,二极管表现出瞬间负阻特性,在负载上输出高压纳秒电脉冲.新型脉冲压缩二极管无外加触发快脉冲的前级器件,自身可以维持一定时间的强烈雪崩击穿状态,因此具有体积小、生产成本低的优点,可用于制作小型化高重频的纳秒脉冲功率源.

关键词：SI-GaAs;脉冲压缩二极管;重复频率;脉冲功率源

所属期刊栏目：33

分类号：TN78(基本电子电路)

资助基金：陕西省自然基金科学项目;国家自然科学基金项目;陕西高校青年创新团队;陕西省教育厅科学研究计划服务地方项目

在线出版日期：2021-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：126-132