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圖6 電壓峰值及上升時(shí)間隨n區(qū)長(zhǎng)度的變化
圖7表示DBD輸出隨激勵(lì)源dVA/dt變化的情況，可以看出，當(dāng)dVA/dt小于由式(4)和式(5)所確定的臨界值(對(duì)圖1所示的器件)，則輸出電壓為其靜態(tài)擊穿值，上升時(shí)間為輸入信號(hào)上升時(shí)間;當(dāng)dVA/dt超過(guò)其發(fā)生延遲擊穿的臨界值后，輸出幅度急劇增加，上升時(shí)間急劇減小，但變化很快趨于平緩。這是因?yàn)殡S著dVA/dt的增加，雪崩擊穿電流增加，這樣加在負(fù)載電阻上的電壓增加，從而加在DBD兩端的電壓下降，這必然導(dǎo)致雪崩電離率下降而致使電流下降，二者綜合結(jié)果便會(huì)出現(xiàn)平衡的結(jié)局，所以并不是dVA/dt越大越好。
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圖7電壓峰值及上升時(shí)間隨激勵(lì)源dVA/dt的變化
3 結(jié) 論
從DBD作為半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件在負(fù)載上的輸出脈沖幅度及上升時(shí)間兩方面綜合考慮，器件面積、負(fù)載電阻、n區(qū)長(zhǎng)度及其摻雜以及激勵(lì)源等因素，均對(duì)DBD器件性能有很大的影響。上升時(shí)間對(duì)于面積和負(fù)載電阻均存在極小值，由于上升時(shí)間是關(guān)鍵指標(biāo)之一，因此進(jìn)行面積和負(fù)載電阻設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該選取該極值點(diǎn)，由于延遲擊穿過(guò)程具有強(qiáng)烈的非線性，該極值點(diǎn)只能由仿真獲得。其他方面，n區(qū)長(zhǎng)度存在最佳值，理論上應(yīng)為器件加載在所需臨界擊穿電壓值而剛好處于穿通狀態(tài)的長(zhǎng)度值，當(dāng)然最好以仿真結(jié)果為準(zhǔn);n區(qū)濃度越低越好，因?yàn)闈舛仍降停瑩舸╇妷涸礁?。輸出激?lì)源應(yīng)適當(dāng)高于滿足式(4)所需的dVA/dt值，但不是越高越好，因?yàn)閐VA/dt越高對(duì)前級(jí)的要求越高，然而產(chǎn)生的效果卻沒(méi)有多大變化。至于p+ 區(qū)和n+ 區(qū)的長(zhǎng)度，沒(méi)有太大的影響，當(dāng)然應(yīng)大于其各自的穿通長(zhǎng)度，濃度則盡量高。