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电子辐照电介质样品带电泄放弛豫特性研究

封国宝 曹猛 崔万照 李军 刘纯亮 王芳

电子辐照电介质样品带电泄放弛豫特性研究

封国宝, 曹猛, 崔万照, 李军, 刘纯亮, 王芳
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  • 电子照射电介质材料的带电效应对介质微波部件的微放电现象有着重要影响.本文采用数值模拟的方法研究电子照射介质样品带电后的弛豫泄放过程.对入射电子与样品的相互作用考虑了弹性和非弹性碰撞过程,采用蒙特卡罗方法进行数值模拟;对沉积在样品内部的电荷泄漏过程则采用考虑电荷迁移、扩散以及俘获等过程的时域有限差分法进行处理.模拟了介质样品在带电泄放弛豫过程中的内部电荷和电位分布以及弛豫暂态特性,并分析了包括样品厚度、电子迁移率以及俘获密度在内的样品参数对泄放弛豫过程的影响.计算结果表明:在介质样品带电泄放的弛豫过程中,样品内部的总电荷量和表面电位逐渐减弱到一个与俘获密度直接相关的终态值;迁移率的增大会类线性比例地减少泄放时间常数,电荷泄放量随着样品厚度的增加呈现先增后减的趋势,而泄放量比随俘获密度增大从1近指数关系地减小为零.
      通信作者: 崔万照, cuiwanzhao@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号:U1537211)、中国博士后科学基金(批准号:2016M602944XB)和空间微波技术重点实验室基金(批准号:9140C530101140C53231,9140C530101150C53011)资助的课题.
    [1]

    Zhang N, Cui W Z, Hu T C, Wang X B 2011 Space Elec. Tech. 38 38 (in Chinese) [张娜, 崔万照, 胡天存, 王新波 2011 空间电子技术 38 38]

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-09-13
  • 修回日期:  2016-12-20
  • 刊出日期:  2017-03-20

电子辐照电介质样品带电泄放弛豫特性研究

  • 1. 中国空间技术研究院西安分院, 国家级空间微波技术重点实验室, 西安 710000;
  • 2. 西安交通大学, 电子物理与器件教育部重点实验室, 西安 710049
  • 通信作者: 崔万照, cuiwanzhao@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金重点项目(批准号:U1537211)、中国博士后科学基金(批准号:2016M602944XB)和空间微波技术重点实验室基金(批准号:9140C530101140C53231,9140C530101150C53011)资助的课题.

摘要: 电子照射电介质材料的带电效应对介质微波部件的微放电现象有着重要影响.本文采用数值模拟的方法研究电子照射介质样品带电后的弛豫泄放过程.对入射电子与样品的相互作用考虑了弹性和非弹性碰撞过程,采用蒙特卡罗方法进行数值模拟;对沉积在样品内部的电荷泄漏过程则采用考虑电荷迁移、扩散以及俘获等过程的时域有限差分法进行处理.模拟了介质样品在带电泄放弛豫过程中的内部电荷和电位分布以及弛豫暂态特性,并分析了包括样品厚度、电子迁移率以及俘获密度在内的样品参数对泄放弛豫过程的影响.计算结果表明:在介质样品带电泄放的弛豫过程中,样品内部的总电荷量和表面电位逐渐减弱到一个与俘获密度直接相关的终态值;迁移率的增大会类线性比例地减少泄放时间常数,电荷泄放量随着样品厚度的增加呈现先增后减的趋势,而泄放量比随俘获密度增大从1近指数关系地减小为零.

English Abstract

参考文献 (21)

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