一种用于提高碳化硅光导开关光电转换效率的光学结构制造技术

本发明专利技术公开一种用于提高碳化硅光导开关光电转换效率的光学结构，包括碳化硅光导开关、反射结构；所述碳化硅光导开关包括透明电极、SiC材料衬底、背反电极；所述透明电极、SiC材料衬底、背反电极依次由上向下排列；所述反射结构位于所述透明电极上方；所述反射结构与所述透明电极之间的间距L满足：L<cτ/4，其中，c表示真空中的光速，τ表示高斯光脉冲的半高宽。本发明专利技术采用外置的光学结构构成光腔结构，使馈入的激光脉冲难以逸出器件，将未被碳化硅光导开关充分吸收而逸出的激光脉冲能量再次反射至器件内部，增加激光在器件内吸收的光程，能够在实现高的光电转换效率的同时保证器件光电响应。

【技术实现步骤摘要】
一种用于提高碳化硅光导开关光电转换效率的光学结构
本专利技术涉及电力电子
，特别是涉及一种用于提高碳化硅光导开关光电转换效率的光学结构。
技术介绍
大功率开关器件在高压电网、雷达探测系统和网络通信等领域应用广泛，是电力电子系统的核心元器件，正朝向大功率化、高频化和集成化的方向发展。光导开关(Photoconductivesemiconductorswitch，PCSS)是脉冲激光器和光电半导体相结合形成的新型器件，通过快激光脉冲在半导体器件体内的产生大量光生载流子、控制材料电导率，通过变化脉冲激光的强度实现对开关电阻的控制，以脉冲激光的触发和湮灭实现开关的关断和导通。与传统功率开关相比，光导开关具有闭合时间快(ps量级)，抖动时间小(ps量级)，GHz重复频率，不受电磁干扰，重量轻，体积小等优点。光导开关相比于电力半导体开关，同时在功率容量(MW)和重复频率(GHz)两方面具有较大的潜在优势。第三代半导体碳化硅(SiC)具有宽禁带、载流子饱和漂移速度高(2×105m/s)、击穿电场强度高(300kV/mm)、热导率高(500W·m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提高碳化硅光导开关光电转换效率的光学结构，其特征在于，包括碳化硅光导开关、反射结构(7)；所述碳化硅光导开关包括透明电极(1)、SiC材料衬底(2)、背反电极(3)；所述透明电极(1)、SiC材料衬底(2)、背反电极(3)依次由上向下排列；所述反射结构位于所述透明电极(1)上方；所述反射结构(7)与所述透明电极(1)之间的间距L满足：L<cτ/4，其中，c表示真空中的光速，τ表示高斯光脉冲的半高宽。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于提高碳化硅光导开关光电转换效率的光学结构，其特征在于，包括碳化硅光导开关、反射结构(7)；所述碳化硅光导开关包括透明电极(1)、SiC材料衬底(2)、背反电极(3)；所述透明电极(1)、SiC材料衬底(2)、背反电极(3)依次由上向下排列；所述反射结构位于所述透明电极(1)上方；所述反射结构(7)与所述透明电极(1)之间的间距L满足：L<cτ/4，其中，c表示真空中的光速，τ表示高斯光脉冲的半高宽。


2.根据权利要求1所述的用于提高碳化硅光导开关光电转换效率的光学结构，其特征在于，所述反射结构(7)上还设有通孔结构(8)，形成中空反射结构；所述通孔结构(8)的孔径由入射激光(4)的光斑半径和碳化硅光导开关材料的光损伤阈值所决定。


3.根据权利要求2所述的用于提高碳化硅光导开关光电转换效率的光学结构，其特征在于，所述中空反射结构的通孔结构(8)内设有光纤(9)，形成光纤馈入中空反射结构，所述光纤(9)能够容纳入射激光(4)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朗宁，赵昱鑫，楚旭，荀涛，杨汉武，刘金亮，贺军涛，张军，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43