通常,我们认为PCSS是按光生光灭载流子消散复合的这种形式工作的。实际上,线性与非线性工作模式是在另外一种不同于这种形式的情形下提出的,这种情况不同于人们的普遍思维。一般情况下,我们会把工作在线性与非线性模式的光导开关分别叫做线性和非线性光导开关。其实线性和非线性光导开关并没有本质上的差别。它们的传导机理在理论上有着本质不同。当今,PCSS优秀的工作特性已为人们认可。未来,PCSS的应用会从两方面不断发展:光导开关的速度没有达到极限,需要人们继续挑战极限;器件会不断走向小型化, PCSS和触发源的集成,甚至与开关系统系统的集成也会成为未来发展的重点。在大功率方面,将来有望制造出更大功率的器件。总而言之,PCSS的发展与应用潜力都是无穷的。人们已经对光导开关的研究作了大量的研究工作,至今我们对光导开关的认识还是不深刻,很多问题等着我们去解决,尽管人们对于线性工作模式做了大量理论与实际的研究,但是可以全面阐释PCSS瞬态行为及优化设计的理论还很缺乏。例如对线性光导开关系统的频谱特性研究,仍然没有任何进展。
2 砷化镓光导开关的工作原理及工作模式
2。1 PCSS的基本工作原理
2。1。1 PCSS的基本结构文献综述
1975年,D。H。Auston阐述了微带传输线光导开关的基本构造,目前该结构仍普遍应用,如图2。1所示。光导开关通常由两部分构成,半导体材料以及微带传输线。观察图片可知,材料通过充电传输线与一直流电源连接,另外一端传输线和一负载连接。常见的光导材料有砷化镓和硅,一般都是半绝缘的。这种结构的电路方便制作与使用,但是电压转换效率比较低。
图2。1光导开关基本结构
普遍应用的PCSS,如图2。2所示,
1。光导芯片材料:通常为高电阻的半导体材料,大多是片状和块状,有时半导体膜镀在衬底上方。2。传输线和电极:电极大都是多层金属与衬底,传输线一般为微带线结构。
3。绝缘封装:通常封装在绝缘介质中,气体、液体或固体等等。