Работа полупроводникового прерывателя при сверхвысоких плотностях тока

Исследован механизм работы полупроводникового прерывателя тока (SOS-диода) при плотности обрываемого тока в десятки кА/см$^2$. В эксперименте максимальная плотность обратного тока достигала 43 кА/см$^2$ за время $\sim$40 нс. Приведены экспериментальные данные для SOS-диодов со структурой $p^+$–$p$–$n$–$n^+$ с глубиной залегания $p$–$n$-перехода от 145 до 180 мкм. Методами численного моделирования исследованы процессы динамики электронно-дырочной плазмы в диоде на стадиях накачки и обрыва тока. Показано, что обрыв тока связан с образованием области сильного электрического поля в тонком ($\sim$45 мкм) слое высоколегированной $p$-области структуры, в котором концентрация акцепторов превышает 10$^{16}$ см$^{-3}$, а процесс обрыва тока слабо зависит от глубины залегания $p$–$n$-перехода.