Ultra-high withstand voltage (>120 kV cm<sup>–1</sup>) sub-nanosecond (<0.5 ns) aluminum nitride photoconductive semiconductor switch
光电导开关(Photoconductive Semiconductor Switch, PCSS)是超宽带雷达及脉冲功率系统中的关键器件. 提高其输出功率与响应速度是当前PCSS研究的重要目标. 随着超宽禁带半导体材料制备技术的成熟, 发展高性能PCSS获得了新的途径. 氮化铝(AlN)作为超宽禁带半导体材料(带隙宽度~6.2 eV), 同时具备超高击穿场强、高热导率及高电子饱和速度等优异特性, 有望用于制造高功率、超快响应PCSS器件. 本研究采用高质量AlN单晶制备了PCSS器件. 测试结果表明, 该器件输出稳定性良好, 并能在偏置电场强度高达120 kV/cm的条件下正常工作, 器件响应时间优于激光脉宽, 上升时间小于0.5 ns, 达到亚纳秒量级. 本研究结果表明了AlN基PCSS在大功率宽谱信号输出方面具备巨大潜力.
Authors
- Wei Zheng (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2377-7544)
- Kai Duan (ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0808-7580)
- Lixin Zhang (ORCID: https://orcid.org/0000-0001-8367-6935)
- Zhao Wang (ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3226-3908)
Publication Details
- Journal
- Chinese Science Bulletin (Chinese Version)
- Published
- 2025-10-10
- DOI
- https://doi.org/10.1360/csb-2025-5146
- Primary Topic
- GaN-based semiconductor devices and materials
- Type
- article
- Field-Weighted Citation Impact
- 0.00