4 HPM效应
以pn 结是否因温度升高而功能失效, 将HPM 效应分成两大类, 即非失效效应和失效效应。干扰、翻转、扰乱没有造成半导体升温或造成的升温对pn 结的性能影响甚微, 称为非失效效应降级和损坏导致半导体高温熔化, 属于永久失效效应; 暂时失效虽然没有造成半导体永久损伤, 但升温使本征载流子浓度升高, 使本征载流子浓度与杂质浓度相当, 造成了pn 结功能暂时失效, 但微波脉冲过后pn 结又可恢复功能。热二次击穿和电流二次击穿是半导体pn 结的两种主要损伤模式。
2.4 PIN二极管HPM效应
(1) 频率
随着注入频率的增加(指正常工作频带内),限幅器性能逐渐降低,其尖峰泄漏和平顶泄漏随频率增大。因为PIN二极管微波阻抗与1/f2成正比,所以平顶泄漏功率与随着频率的增加而增大。当微波频率较大时,由于微波周期变小,PIN二极管中载流子需要更多时间来完成电导调制作用,瞬态阻抗变化较为缓慢,导致更多尖峰泄漏功率;同时由于PIN二极管阻抗的增大,限幅隔离性能下降,导致平顶泄漏功率增大。
(2)功率
PIN二极管所能承受的最大微波功率主要由击穿电压和最大结温升限制两大因数决定。前者由I层厚度决定;后者则分为连续波和脉冲两种情况。脉冲工作时其耗散功率较连续波工作方式要大的多。在微波脉冲作用时尖峰泄漏瞬态期间限幅器吸收功率较平顶泄漏稳态脉冲时要大的多。
(3)脉宽
脉冲前沿对薄PIN管尖峰泄漏功率影响不大;但对于大功率厚PIN管,脉冲前沿大小可对其导通过程产生较大影响,如尖峰泄漏功率、尖峰脉宽。而平项泄漏则只与PIN限幅器稳态导通阻抗有关。
(4)非线性特性
在注入功率高于限幅器阈值点后,限幅器输出产生较强非线性效应,输出有较多谐波分量。
4 HPM效应
以pn 结是否因温度升高而功能失效, 将HPM 效应分成两大类, 即非失效效应和失效效应。干扰、翻转、扰乱没有造成半导体升温或造成的升温对pn 结的性能影响甚微, 称为非失效效应降级和损坏导致半导体高温熔化, 属于永久失效效应; 暂时失效虽然没有造成半导体永久损伤, 但升温使本征载流子浓度升高, 使本征载流子浓度与杂质浓度相当, 造成了pn 结功能暂时失效, 但微波脉冲过后pn 结又可恢复功能。热二次击穿和电流二次击穿是半导体pn 结的两种主要损伤模式。
2.4 PIN二极管HPM效应
(1) 频率
随着注入频率的增加(指正常工作频带内),限幅器性能逐渐降低,其尖峰泄漏和平顶泄漏随频率增大。因为PIN二极管微波阻抗与1/f2成正比,所以平顶泄漏功率与随着频率的增加而增大。当微波频率较大时,由于微波周期变小,PIN二极管中载流子需要更多时间来完成电导调制作用,瞬态阻抗变化较为缓慢,导致更多尖峰泄漏功率;同时由于PIN二极管阻抗的增大,限幅隔离性能下降,导致平顶泄漏功率增大。
(2)功率
PIN二极管所能承受的最大微波功率主要由击穿电压和最大结温升限制两大因数决定。前者由I层厚度决定;后者则分为连续波和脉冲两种情况。脉冲工作时其耗散功率较连续波工作方式要大的多。在微波脉冲作用时尖峰泄漏瞬态期间限幅器吸收功率较平顶泄漏稳态脉冲时要大的多。
(3)脉宽
脉冲前沿对薄PIN管尖峰泄漏功率影响不大;但对于大功率厚PIN管,脉冲前沿大小可对其导通过程产生较大影响,如尖峰泄漏功率、尖峰脉宽。而平项泄漏则只与PIN限幅器稳态导通阻抗有关。
(4)非线性特性
在注入功率高于限幅器阈值点后,限幅器输出产生较强非线性效应,输出有较多谐波分量。
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