阐释电导大功率高重复频率GaAs光电导开关

论文导读：52.2.1线性工作方式322.2.2非线性工作方式32-332.3.3两种工作方式的比较33-352.3光电导开关的论述模型35-402.3.1线性工作方式的论述模型35-372.3.2非线性工作方式的论述模型37-402.4本章小结40-413半绝缘GaAs光电导开关工作特性的实验探讨41-683.1光电导开关的设计与制作41-453.

1.1光电导开关的材料选取41-423.

摘要：脉冲功率技术在科学实验、国防、生物医学以及环境保护等领域有着广泛的运用，而脉冲功率技术的进展要求作为脉冲功率系统关键元件之一的开关器件应具有耐压高、导通电流大、工作寿命长、击穿时延和分散性小的特性以及能重复频率工作等。本论文探讨的中心任务是设计大功率高重复频率光电导开关，并进行实验测试其性能。本论文综述了脉冲功率技术的特点和探讨近况，浅析了开关在脉冲功率系统中的重要作用，并对几种常用的脉冲功率开关作了细致的探讨，认为光电导半导体开关是一种性能良好的开关器件。以工作特性来看，其非常适合运用于脉冲功率系统中的开关元件。对于光电导开关的大功率高重复频率特性的探讨，国内外的报道很少。通过查阅国内外关于光电导开关的文献资料，系统地浅析了光电导开关的结构特点和工作原理，对光电导开关的线性工作方式和非线性工作方式的论述模型作了总结。在论述浅析的基础上，设计出了利用半绝缘GaAs材料作为芯片的光电导开关。对开关进行了线性方式和非线性工作方式的实验探讨，实验结果显示：(1)开关具有较高的暗态耐压性能和高效的电压传输效率。开关的暗态维持电场强度为35kV／cm，电压传输效率高达93％。(2)线性方式下开关具有高重复频率工作性能。重复频率高达82MHz。(3)非线性工作方式下开关输出电脉冲的功率很高，但是开关工作的重复性能不太稳定。由于实验条件的限制，目前还无法进行半绝缘砷化镓光电导开关高光能下的高重复频率触发实验。目前，脉冲功率系统中运用较普遍的开关元件之一是气体间隙开关。气体间隙开关导通电流大，但是重复频率不高。通过对气体间隙放电特性浅析，提出了加入气体放电间隙可以改善砷化镓光电导开关性能的设想，全新设计了一种组合型光电导开关。实验得到开关的输出脉冲功率达MW量级。纳秒激光触发开关1250次，所得的波形稳定性很好。结果表明，所研制的复合开关，具有良好的绝缘特性、功率传输特性、大电流输运特性和良好的高重复工作性能，可以用作大功率高重复频率开关元件。关键词：脉冲功率技术论文光电导开关论文大功率高重复频率论文半绝缘砷化镓论文
本论文由www.7ctime.com,需要论文可以联系人员哦。摘要3-5
Abstract5-9
前言9-11
1 绪论11-23

1.1 脉冲功率技术的进展及运用介绍11-14

1.2 开关在脉冲功率系统中的作用14-17

1.3 大功率高重复频率开关探讨的重要量17-19

1.4 光电导开关概述及国内外探讨情况19-21

1.5 本论文的探讨内容和策略21-22

1.5.1 本论文的探讨内容21

1.5.2 探讨策略21-22

1.6 本章小结22-23

2 光电导开关工作特性浅析23-41

2.1 光电导开关的基本结构和工作原理23-31

2.

1.1 光电导开关的结构特点23-25

2.

1.2 开关芯片材料25-26

2.

1.3 传输线特点26-28

2.

1.4 光电导开关的耐压能力28-29

2.

1.5 开关工作电路29-30

2.

1.6 触发光源选择30-31

2.2 光电导开关的工作方式31-35

2.1 线性工作方式32

2.2 非线性工作方式32-33

2.3.3 两种工作方式的比较33-35

2.3 光电导开关的论述模型35-40

2.3.1 线性工作方式的论述模型35-37

2.3.2 非线性工作方式的论述模型37-40

2.4 本章小结40-41

3 半绝缘GaAs光电导开关工作特性的实验探讨41-68

3.1 光电导开关的设计与制作41-45

3.

1.1 光电导开关的材料选取41-42

3.

1.2 光电导开关的制作工艺探讨42-45

3.2 光电导开关的实验设计45-47
3.

2.1 实验中触发光源的选取45-46

3.

2.2 测试系统设计46-47

3.3 线性工作方式下光电导开关的性能探讨47-58

3.1 提升开关输出脉冲功率的探讨48-52

3.2 开关高重复频率工作特性的探讨52-57

3.3 线性工作方式下开关性能探讨小结57-58

3.4 非线性方式下光电导开关的性能探讨58-66

3.4.1 非线性工作方式下开关输出电脉冲特性浅析59-65

3.4.2 非线性方式下开关性能探讨小结65-66

3.5 本章小论文导读：测试装置74-754.3组合开关性能的论述浅析754.4实验测试及结果浅析75-794.5本章小结79-805结论80-825.1课题探讨结论80-815.2进一步工作的设想81-82致谢82-83参考文献83-86附录861攻读硕士期间发表的文章862攻读硕士期间主持和参加的课题86上一页12
结66-68
4 大功率高重复频率组合型光电导开关的探讨68-80

4.1 气体间隙开关工作特性的探讨68-74

4.

1.1 气体间隙开关的种类68-69

4.

1.2 气体间隙开关的工作机理69-70

4.

1.3 气体间隙的放电阶段70-71

4.

1.4 开关放电时间延迟与分散性71-72

4.

1.5 气体开关的电流特性和通道电阻72-74

4.2 组合开关设计与测试装置74-75

4.3 组合开关性能的论述浅析75

4.4 实验测试及结果浅析75-79

4.5 本章小结79-80

5 结论80-82

5.1 课题探讨结论80-81

5.2 进一步工作的设想81-82

致谢82-83
参考文献83-86
附录86
1攻读硕士期间发表的文章86
2攻读硕士期间主持和参加的课题86