与传统开关相比，GaAs光电导开关具有开关速度快、时间抖动小、触发无晃动、寄生电感电容小、高重复频率、结构简单特别是耐高压及大功率容量等优点使其在超高速电子学领域具有广泛的应用前景。特别是GaAs、InP等Ⅲ-V族化合物半导体光电导开关中存在的非线性模式（亦称载流子倍增模式），使光电导开关的在功率脉冲中的应用更为有效、广泛、方便、灵活，然而非线性工作模式下伴随有丝状电流现象，且电场锁定时间长达数十个微秒，极易造成开关电极和芯片材料的损伤，极大地影响了开关的输出功率和使用寿命。　　 本文从GaAs材料性质出发，通过实验和理论分析了光电导开关的导通机理，指出高倍增模式下工作的光电导开关许多性质类似气体流注，如载流子穿越速度大于其饱和漂移速度，另外电流丝现象也类似气体放电。非线性GaAs光电导开关的流注模型包括三个方面：即流注的产生、流注的发展和Lock-on效应，并用此模型对丝状电流速度性质进行了详细的研究。通过实验分析并提出形成丝状电流所需的两个条件：一个是载流子密度不能小于.1017cm-3，另一个是电场大于250kV/cm。在此基础上，计算出了丝状电流的速度为2×108cm/s。文中用F-K效应与等离子体收缩效应解释了电流成丝的原因。　　 本文还分析了开关的击穿机理，指出光电导开关存在完全击穿和不完全击穿两种击穿状态，并且丝状电流是造成这两类击穿的主要原因，丝状电流内部的载流子浓度和速度，以及偏置电压强度是造成这两类击穿主要因素，最后提出了避免光电导开关击穿的方法。