PIN限幅器电磁脉冲效应数值模拟与验证

赵振国; 周海京; 马弘舸; 赵强; 钟龙权

doi:10.11884/HPLPB201426.063018

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PIN限幅器电磁脉冲效应数值模拟与验证

doi: 10.11884/HPLPB201426.063018

赵振国^1,3, ,,
周海京^1,3,
马弘舸^2,3,
赵强^1,3,
钟龙权^2,3

1.
北京应用物理与计算数学研究所, 北京 1 00088;
2.
中国工程物理研究院应用电子研究所, 高功率微波技术重点实验室, 四川绵阳 621 900;
3.
中国工程物理研究院复杂电磁环境实验室, 四川绵阳 621 900

详细信息

通讯作者:
赵振国

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出版历程
- 收稿日期: 2013-11-15
- 修回日期: 2014-02-27
- 刊出日期: 2014-05-15

Numerical simulation and verification of electromagnetic pulse effect of PIN diode limiter

Zhao Zhenguo^{1,3
, ,},
Zhou Haijing^1,3,
Ma Hongge^2,3,
Zhao Qiang^1,3,
Zhong Longquan^2,3

1.
Institute of Applied Physics and Computational Mathematics,Beijing 100088,China;
2.
Science and Technology on High Power Microware Laboratory,Institute of Applied Electronics,CAEP,P.O.Box 919-1017,Mianyang 621900,China;
3.
Complicated Electromagnetic Environment Laboratory of CAEP,Mianyang 621900,China

摘要

摘要: 基于电磁脉冲对半导体器件效应的电-热多物理场模型，利用Sentaurus-TCAD仿真器建立了PIN限幅器电磁脉冲效应数值模型，研究了不同峰值功率的电磁脉冲作用下限幅器的输入/输出特性,以及大功率电磁脉冲注入PIN器件热损伤阈值与脉冲宽度的关系。模拟与实验结果表明：基于器件热效应影响载流子输运过程的电-热多物理模场型，模拟限幅器在大功率电磁脉冲注入下输入/输出功率的结果与实验结果吻合较好；模拟大功率电磁脉冲注入PIN器件热损伤阈值与脉冲宽度的关系式，与Wunsch-Bell半经验关系式符合较好。
- PIN限幅器 /
- 电磁脉冲 /
- 多物理场模型 /
- 器件仿真
Abstract: The electromagnetic pulse effect mechanism of PIN limiter is analyzed，and the devices multi-physical field model is established with software Sentaurus-TCAD. The input/output power curve, indicating the increase in flat leakage with increasing input power, is studied, and the simulation results are in good agreement with the experimental ones. The influence of electromagnetic pulse width on the diodes damage is simulated. Adopting the data analysis software, the relation equation between the device damage power and the pulse width under different injecting power is obtained. It is analyzed using Wunsch and Bell developed semi-empirical relationships.
- PIN limiter /
- electromagnetic pulses /
- multi-physical field model /
- simulation of devices