Мощные оптоэлектронные коммутаторы нано- и пикосекундного диапазона на основе высоковольтных кремниевых структур с $p$–$n$-переходами. I. Физика процесса переключения

Впервые проведено численное моделирование процесса переключения высоковольтных кремниевых фотодиодов, фототранзисторов и фототиристоров под действием квазиоднородного по площади освещения пикосекундными лазерными импульсами. Анализ результатов позволил получить “эмпирические” соотношения между основными параметрами коммутаторов (энергией управляющих импульсов, коэффициентом поглощения излучения, площадью структур) и параметрами, характеризующими переходный процесс переключения в цепи с активной нагрузкой. Для некоторых из этих соотношений выведены приближенные аналитические формулы, хорошо описывающие результаты моделирования. Отмечено, что различия между процессами коммутации в трех типах структур проявляются только при больших длительностях импульсов на заключительной стадии, когда восстанавливается блокирующая способность фотодиодов и фототранзисторов.