自然界存在大量表现复杂混沌行为的动力学系统.研究半导体非线性载流子输运起始于二十世纪六十年代.二十多年后,人们发现了半导体中的混沌现象,之后有许多学者对GaAs,InSb,InP,Si和Ge材料的半导体中非线性现象从不同角度进行了研究.特别是九十年代,随混沌控制和同步的概念的提出与建立,为半导体器件中混沌的研究注入新的活力,其理论和应用均处于发展之中.该文从理论上对混沌的表征、控制和同步进行了深入细致地研究,对半导体器件中动力学行为及其控制作了探讨,并得出了一些有用的结论.按照所涉及的专题不同,论文主要包括四部分内容.首先,在于李雅谱诺夫指数的定义,用QR分解的离散和连续方法计算表征系统动力学行为的重要参量-李雅谱诺夫特征指数.其次,提出了辅助参考反馈法和间隙线性反馈法两种方法对混沌进行控制.再次,从载流子输运理论及非平衡相变出发,建立单异质结GaAs/AlGaAs的物理模型.第四,研究Gunn振荡耦合模方程组和锁模特性.