半绝缘GaAs非线性模式(Lock-on模式)可以由激光触发,也可以通过电子束注入触发。在GaAs光电导开关中,非线性模式能够带来极大的电流增益,大幅降低对触发激光单脉冲能量的需求,从而减小系统体积和成本,以适应应用需求。利用MIM结构样品局部雪崩载流子触发GaAs非线性导通,已经获得实验证实。电触发非线性模式触发后能输出纳秒级高压脉冲,在脉冲功率技术领域具有重要的研究价值和应用潜力。本文在研究电触发半绝缘GaAs非线性模式脉冲产生机理的基础上,在工艺结构的改进和同步触发方面做了以下工作:1.基于样品寿命测试,首先分析了 MIM(Metal-Semiconductor-Metal)结构样品失效原因,在此基础上,设计利用反偏pn结替代肖特基结,设计并制备了新结构的MIP(Metal-Semiconductor-P-GaAs)结构二极管,并对其输出特性进行研究。对MIP结构样品实验测试结果表明MIP结构结果不仅能够大幅提升输出电压幅值,同时提升了样品寿命。2.基于电触发非线性模式+du/dt延迟击穿特性和—du/dt触发特性,实现了 MIP结构二极管的并联同步触发和串联同步触发。实验结果表明,两器件并联触发同步性误差小于1ns,但并联未能增大输出电流。两器件串联同步触发获得了良好的效果,串联输出电脉冲幅值接近单个器件输出电脉冲幅值之和的89%。3.研究了 MIP结构二极管在不同条件下的通态电阻。实验结果表明:样品通态电阻与输出电流相关。理论分析了通态电阻导通特性机理。电触发非线性模式的+du/dt延迟击穿特性和-du/dt触发特性使其在脉冲压缩领域具有独特的优势和发展潜力。本文在多器件同步触发、改进工艺降低通态电阻方面的工作能够促进新型脉冲压缩器件的研发进程。