Ⅰ层厚度对限幅器热损伤效应的影响

发布时间：2019-08-05 10:02

【摘要】：基于器件物理模拟分析法研究PIN限幅器二极管的微波脉冲热效应,利用Sentaurus-TCAD仿真器建立了PIN二极管二维多物理场仿真模型,研究了在5.3,7.5,9.4GHz的微波脉冲作用下,不同Ⅰ层厚度的二极管模型的峰值温度变化。仿真结果表明:Ⅰ层厚度对PIN二极管微波脉冲热效应的影响分两个阶段,拐点前厚度增加,峰值温度提高,拐点后厚度增加峰值温度降低;一定范围内微波脉冲频率的变化对"拐点"影响不明显。
【图文】：

０９３００２－２Ｆｉｇ．１ＣｉｒｃｕｉｔｏｆＰＩＮｌｉｍｉｔｅｒｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ图１仿真中ＰＩＮ限幅器电路图Ｆｉｇ．２ＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＰＩＮｄｉｏｄｅｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ图２仿真中的ＰＩＮ二极管二维模型（局部）１．２热动力学输运模型热动力学输运模型是在ＤＤ模型也即漂移扩散－扩散输运模型的基础上，充分考虑了晶格温度对模型的影响，将热传输方程、泊松方程及载流子连续性方程联立求解，所以能更为准确地模拟注入功率较大时器件可能发生的自热效应。晶格温度上升将会影响载流子迁移率、产生－复合率等模型，因此加入热动力学输运模型有利于提高模拟的精确度。模型中因温差产生了电流增益，其电流密度方程为［８－９］Ｊｎ＝－ｑμｎｎ（"φｎ＋Ｐｎ"Ｔ）（１）Ｊｐ＝－ｑμｐｐ（"φｐ＋Ｐｐ"Ｔ）（２）式中：ｎ，ｐ为电子和空穴浓度；ｑ为单位电荷电量；Ｊｎ，Ｊｐ为电子和空穴的电流密度；μｎ，，μｐ为电子和空穴迁移率；φｎ，φｐ为电子和空穴的准费米势；Ｐｎ，Ｐｐ为电子和空穴的绝对热电能；Ｔ为晶格温度。考虑自热导致器件内部温度扩散对热力学模型的影响，需要计算热传导方程［８］ｃＶ

本文编号：2523068