反向开关晶体管RSD作为一种基于可控等离子体层原理的新型脉冲功率器件，具有半导体开关体积小、寿命长、工作稳定等优点，同时适用于MW~GW级换流功率领域，使其在脉冲功率技术中有良好的应用前景。相比传统功率半导体开关，RSD具有功率容量大、高di/dt、高效率等特点。对于RSD在脉冲功率系统中开关效率的提高，仍需进行深入的研究，可以从RSD器件结构优化和应用电路拓扑结构两方面着手。本文研究了RSD的结构特性，理论推导了缓冲层结构对于RSD开关特性的改善作用，通过对其工作原理的分析，得出RSD正常开通所必须具备条件是反向预充电流提供基区内部足够的等离子体积累，同时电路设计中磁开关的阻断时间必须与预充电流脉宽匹配。RSD建模仿真结果表明缓冲层结构在保证阻断能力的前提下，通过减薄基区设计，使得开通特性得到明显提高，其开关损耗仅为传统结构的一半。针对RSD在预充不足的情况下出现的非均匀开通现象，从器件内部等离子体分布上探究其换流物理机理，提出了结构设计优化方案，阴极短路点面积比为10%，阳极n+、p+发射区比例为1：4的元胞结构具有较好的预充开通特性，进一步的元胞精细化设计提高了电导调制效率。在保证耐压的前提下，减薄p基区以提高阴极注入补偿，仿真得到RSD的均匀开通特性随p基区宽度的减小而提高。在传统直接预充开通电路基础上提出了两步式放电方法，使RSD在窄脉宽、小幅值预充电流作用下能正常工作，而仿真也表明窄脉宽预充电流可获得更好的基区等离子体积累效果。仿真和试验结果均表明两步式放电提高了RSD的均匀开通性能，同时在两步式放电电路中，通过优化电路常数以获得匹配的初始正向电流，而第一步放电电流脉宽和幅值恰恰是两步式放电的设计要点。相对而言，两步式放电降低了对预充电路的设计要求，使其在高压大电流领域有良好的应用前景。