1、科學(xué)技術(shù)在發(fā)展，脈沖功率技術(shù)在軍事和民用領(lǐng)域正逐步得到應(yīng)用，超快電脈沖的獲取技術(shù)正在提高，目前主流技術(shù)多采用開關(guān)技術(shù)獲取電脈沖。光導(dǎo)開關(guān)具有非常高的速度、動(dòng)態(tài)范圍大、在皮秒光導(dǎo)體中無抖動(dòng)、耐壓高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊的特點(diǎn)，從而代替了傳統(tǒng)開關(guān)。半絕緣GaAs材料具有暗態(tài)電阻高、載流子壽命短、載流子遷移率大的特性，使用GaAs材料研制超高速光電導(dǎo)開關(guān)是很好的選擇。GaAs光電導(dǎo)開關(guān)具有光電快速響應(yīng)特性，開關(guān)工作在線性模式下與光脈沖一致性比較好,利

2、用光電流與光脈沖之間的線性關(guān)系，可以將飛秒激光器高速光脈沖進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換獲取超快電脈沖?；贕aAs光電導(dǎo)開關(guān)具有獲取脈沖的超快特性，因此其具有重要的研究價(jià)值，對電子開關(guān)門、采樣門、波形產(chǎn)生、微波調(diào)制、光學(xué)檢測、X射線、粒子探測、同步超高速掃描照相機(jī)、驅(qū)動(dòng)普克爾盒、混頻無線電、模數(shù)轉(zhuǎn)換、電磁脈沖武器、沖擊雷達(dá)、大電流點(diǎn)火裝置、超寬帶脈沖源、太赫茲電磁波發(fā)射源等領(lǐng)域的應(yīng)用都具有重要的意義。
　　目前很多國內(nèi)外高校、科研院所都對GaAs

3、光電導(dǎo)開關(guān)的工作原理進(jìn)行了研究，文獻(xiàn)報(bào)道很少使用計(jì)算機(jī)模擬分析開關(guān)的特性。論文采用計(jì)算機(jī)軟件對光電導(dǎo)開關(guān)進(jìn)行了模擬仿真。
　　首先，從光導(dǎo)開關(guān)受到激勵(lì)光觸發(fā)后，通過建立過剩載流子輸運(yùn)方程求解了過剩載流子濃度和電導(dǎo)表達(dá)式，以曲線的形式清晰地分析了光強(qiáng)、載流子壽命、光脈沖寬度、吸收系數(shù)對電導(dǎo)的影響。其中得出了一些重要的結(jié)論，過剩載流子只在半導(dǎo)體表面薄層內(nèi)產(chǎn)生，過剩載流子濃度和電導(dǎo)的上升沿時(shí)間為皮秒量級，脈沖寬度可以達(dá)到1ns。

4、　　考慮到高速脈沖信號的傳播，分析了傳輸線在脈沖傳播與成形中的作用，給出了單傳輸線理想開關(guān)控制的電路，解出了匹配負(fù)載情況下負(fù)載電脈沖的理論表示式，得到了脈沖寬度60ns的電脈沖，并通過仿真驗(yàn)證了理論結(jié)果的正確性。通過數(shù)值計(jì)算求解傳輸線電報(bào)方程，獲得了光導(dǎo)開關(guān)控制下的負(fù)載電脈沖瞬態(tài)波形，得到了脈沖寬度15ns的電脈沖。
　　論文從載流子的速率方程著手建立了光電導(dǎo)開關(guān)的Pspice模型，模擬仿真了光能量、光脈沖寬度、載流子壽命等因素對

5、電脈沖的影響，并且仿真了加入傳輸線后電脈沖的變化情況。
　　使用Silvaco TCAD和Sentaurus TCAD器件仿真工具模擬分析了暗態(tài)擊穿電場與電極間隙間的距離的關(guān)系。通過對瞬態(tài)光電特性仿真獲得了上升沿時(shí)間25ps，脈沖寬度0.2ns的短電流脈沖。模擬了暗態(tài)下不同電極結(jié)構(gòu)對電場、載流子遷移率、電流密度的影響。
　　論文通過實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證了光電導(dǎo)開關(guān)的理論研究的正確性以及Pspice模型的合理性，并且獲得了納秒級電脈沖