砷化鎵光導開關（GaAs-PCSS）是具有快響應、高重頻、低抖動、高功率容量的半導體光電導開關,多通道設計能夠有效降低GaAs-PCSS非線性大電流導通時的損傷,提高開關壽命。為探究GaAs-PCSS多通道同步導通的必要條件,在基于固態(tài)脈沖形成線的實驗平臺上,通過特殊設計的夾具,將多枚GaAs-PCSS并聯(lián)連接以作為脈沖形成電路的開關,以對各GaAs-PCSS施以不同的觸發(fā)信號進行測試。實驗結(jié)果證明:相同觸發(fā)信號下,開關導通電流被成功地均分到4個GaAs-PCSS通道中;不同觸發(fā)信號下,為獲得較好的電流均分效果,各通道觸發(fā)延遲時差須小于1 ns,觸發(fā)能量差須小于20μJ。設計了分體式、單體式兩種結(jié)構(gòu)的多通道GaAs-PCSS,其中基于刻蝕工藝的單體式20通道GaAs-PCSS在7 000余次大電流工作后僅發(fā)生輕微損傷。 

【文章來源】：強激光與粒子束. 2020年02期 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

實驗平臺電路示意圖

為研究GaAs-PCSS并聯(lián)同步導通的觸發(fā)能量條件，我們利用相同的實驗平臺，對2個并聯(lián)的GaAs-PCSS進行了測試實驗：保持其2個激光二極管驅(qū)動器觸發(fā)時間一致，并分別控制激光二極管驅(qū)動器的激光能量，測量各GaAs-PCSS的導通電流。實驗結(jié)果如圖4(a)所示，橫軸為觸發(fā)開關B的激光相對于觸發(fā)開關A的激光能量之差，縱軸為開關中導通電流占總電流的百分比。我們可以看到，兩個開關所分攤電流的百分比基本與觸發(fā)能量差呈線性關系，受觸發(fā)激光能量較高的開關所分攤的導通電流更多，當兩個開關觸發(fā)激光能量差小于20μJ時，兩個開關均可導通，分攤導通電流約為總電流20%或80%，在觸發(fā)激光能量差小于10μJ時，分攤電流的效果才足夠好，各自能分攤導通電流約為總電流40%～60%。另，圖中所顯示的對稱性表明受測開關狀態(tài)基本一致，實驗結(jié)果具有重復性。

各開關中導通電流測試結(jié)果


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