Лаборатория по импулсна технология
SOS ефектът е открит в конвенционалните високоволтови полупроводникови диоди, предназначени за AC коригиране чрез избиране на определена комбинация от плътност на тока и време на изпомпване. По-късно, за да работи в условията на SOS ефекта, беше разработена специална полупроводникова структура, която има свръхтвърд режим на възстановяване, въз основа на който бяха създадени високоволтови полупроводникови устройства от нов клас - SOS диоди, които са твърдотелни наносекундни токови прекъсвачи с висока плътност и имат работно напрежение от стотици kV, прекъснат ток от единици и десетки kA, време на прекъсване на тока от няколко наносекунди и честота на повторение на импулса от килохерцовия диапазон [9, 13, 16, 20, 21, 22, 28].
Типичен дизайн на SOS диод е показан на фиг. 1. Чопърът е сериен комплект от елементарни диоди, събрани заедно чрез диелектрични щифтове между две изходни електродни пластини. Всеки елементарен диод се състои от охладител, върху който са запоени няколко последователни полупроводникови структури.
На фиг. Фигура 2 показва типична осцилограма на обратния ток през SOS диод със структурна площ от 1 cm2. Стойността на прекъснатия ток е 5,5 kA, времето на прекъсване на тока при ниво 0,1-0,9 от амплитудата е 4,5 ns. Скоростта на превключване е 1200 kA/μs, което е приблизително 3 порядъка по-високо от скоростта на нарастване на тока в конвенционалните високоскоростни тиристори.
Ориз. 3 е показан външния вид, а в таблица I са показани характеристиките на разработените SOS диоди. Най-мощното устройство (поз. 1 на фиг. 3) със структурна площ 4 cm2 има работно напрежение 200 kV и прекъсва ток 32 kA, което съответства на мощността на прекъсване6 GW. На поз. 3 показва инструмент, проектиран за висока честота на повторение на импулса в постоянен режим. Устройството има по-развита система от охладители и при прекъснат ток от 1-2 kA и напрежение 100-120 kV работи с честота на повторение на импулса 2 kHz. 5 е предназначен за генериране на импулси с продължителност няколко ns. С кратко време на изпомпване, той прекъсва ток от 1 kA за 500 ps [17, 19, 23, 31, 32].