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脉冲功率技术是利用开关或储能器件对一定时间宽度的能量进行压缩,输出高功率短脉冲的技术。因此,如何提高输出脉冲的功率和压缩脉宽是脉冲功率技术的关键。开关技术是脉冲功率技术的关键环节,高重复频率、全固态和小型化是当前开关技术的主流发展趋势。基于GaAs光电导开关非线性延迟模式的实验现象,我们提出了利用雪崩触发半绝缘GaAs导通的研究思路。利用雪崩触发半绝缘GaAs导通,能够让GaAs光电导开关摆脱激光限制,实现一种新型的高压雪崩管。通过对电极形状的优化设计,我们在半绝缘GaAs材料上制作非对称尖端电极,形成实验样品。实验表明这种样品能够利用直接施加高压,局部雪崩的方式触发导通。导通后半绝缘GaAs样品能够像光电导开关非线性模式一样持续导通,并伴随样品电场锁定。在此基础上,论文开展了利用半绝缘GaAs体雪崩产生高重频纳秒脉冲的实验研究,完成了以下工作:1.在半绝缘GaAs样品上制备非对称电极形成实验样品。在对样品的静态伏安特性测定的基础上,利用电容储能测试电路,测试了体雪崩样品脉冲输出特性,产生了脉冲宽度为5.5ns,1.9kV的单发高压电脉冲。2.根据半绝缘GaAs体雪崩样品的伏安特性,设计了基于高压交流电源的高重频运行实验方案,开展了雪崩样品在交流电源下的重频实验研究。在两种不同的供电模式中,分别产生了脉冲宽度493.8ns,幅值5.92kV,频率52.2kHz和脉宽243ns,幅值4.39kV,频率40kHz的电脉冲。3.测定了高温下GaAs雪崩样品的伏安特性,发现高温下样品呈现显著的电流控制型负阻特性。与室温下的伏安特性不同的是,高温下样品电场锁定特性消失,无论是升压过程还是降压过程,样品均表现出负阻特性,其负阻数值随温度升高而降低,在70℃时高达2.4MΩ。根据样品表现出的高温负阻特性,解释了高重频模式下电流尖峰的形成机理。半绝缘GaAs体雪崩产生重频脉冲,是一种新型产生高重频脉冲的方法,有望以雪崩的模式,实现几十kHz高压纳秒重频脉冲。对半绝缘GaAs体雪崩现象的深入研究将为固态开关领域注入新活力。