Имитационное моделирование субмикросекундных режимов работы высоковольтных реверсивно-включаемых динисторов

На основе двумерного компьютерного моделирования физических процессов в высоковольтных реверсивно-включаемых динисторах (РВД) изучены важные особенности механизмов коммутации ими субмикросекундных импульсов тока. Характерно, что на фронтах этих импульсов наблюдаются большие выбросы напряжения и опасные задержки нарастания тока. Установлено, что эти нежелательные проявления могут быть устранены за счет подходящего ослабления уровня легирования $p$-базы. Следуя этому приему для РВД с напряжением переключения 2.5–5 kV, можно уменьшить длительность фронтов включения до 75–150 ns и ниже при величине заряда реверсивной накачки 5–10 $\mu$C/cm$^2$. Скорость нарастания тока при этом может быть увеличена до 20–30 A $\cdot$ cm$^{-2}$ns$^{-1}$, т. е. более чем на порядок выше этого показателя для стандартных РВД. При амплитудах коммутируемых импульсов в единицы kA и длительностях в несколько сотен наносекунд передаваемая в нагрузку энергия может достигать долей и единиц J за импульс при потерях на нагрев РВД около 10% от этих значений.