Арсенид галлия является одним из основных и наиболее перспективных материалов микро- и наноэлектроники. У GaAs большая ширина запрещённой зоны (при комнатной температуре (300 К) порядка 1,424 эВ), высокая подвижность носителей заряда (у электронов при комнатной температуре - 8500 см2/ (В-с)) и широкая область изменения параметров при легировании различными примесями. Благодаря этому арсенид галлия используется в быстродействующей электронике. В полупроводниковой электронике используется легирование мелкими примесями, потому что легирование глубокими примесями приводит к уменьшению подвижности и времени жизни носителей заряда. В современной микроэлектронике, которая построена на полупроводниковой основе, существует важная задача: получение импульсных токов за время, равное пико- и наносекундам. Помощь в решении этой задачи оказывает использование лавинных S-диодов. Работа некоторого количества полупроводниковых приборов основана на использовании особенных свойств п-u-n перехода. Эти свойства такими физическими явлениями, как инжекция, ударной ионизацией носителей, туннелирование и т.д. В данной работе будет рассматриваться процесс переключения S-диода и изменение напряжения на нем при изменении сопротивления нагрузки. Ранее при измерении характеристик S-диода не обращалось должное внимание на нагрузку, и предполагалось, что независимо от того, какая нагрузка, переключение происходит с одним и тем же временем. Задачей работы ставим наблюдение того, как на разных нагрузках меняется время переключения диода из закрытого в открытое состояние. Дальнейшее изучение, обработка данных о физических процессах, протекающих в данных структурах, является важной целью, достижение которой приведет к универсализации работы диодов как с лидарами, так и с лазерными сборками и оптическими дальномерами.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Изучение литературы по теме исследования;
2. Сборка измерительной схемы;
3. Измерение напряжения и времени переключения на S-диодах при различных сопротивления нагрузки;
4. Анализ полученных экспериментальных результатов.
В итоге проделанной работы была изучена литература на тему основ теории электрических цепей и принципа работы лавинных 5-диодов. Собрана измерительная схема при помощи паяльного оборудования, измерены напряжение и динамика переключения 5-диодов при различных сопротивления нагрузки (1-50 Ом). Краткий анализ полученных экспериментальных результатов позволяет сделать следующие выводы:
1) При переключении лавинного 5-диода из закрытого в открытое состояние в RLC-цепи происходит сложный колебательный процесс, что не связано с номиналами реактивных элементов цепи, но обусловлено динамическим изменением активного сопротивления лавинного 5-диода.
2) Снижение активного сопротивления в RLC-цепи (повышение коммутируемого тока) приводит к повышению остаточного сопротивления лавинного 5-диода в открытом состоянии.
