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光电导开关具有极其优良的电学性质和光学性质,在高功率超宽带脉冲和超快电子学等众多领域具有广泛的应用前景。GaAs基光电导开关具有更强的耐压能力,更快的反应速度等特点使其已然成为光电导开关的主流器件。作为高功率的开关器件,器件的响应时间,耐压能力和灵敏度已然成为衡量其性能优良的标准。其中器件的灵敏度直接关乎开关的导通能力,是开关器件的重要参数,故而如何提高器件的灵敏度,提升其导通能力是本论文撰写的目的所在。本论文将从提高器件的吸光能力和传输性能两个方面探究提高器件灵敏度的方法,主要的研究内容如下:为了提高脉冲光对器件的入射率,对光电导开关器件设计了表面减反膜结构层,包括单层减反膜和双层减反膜。基于905nm的脉冲激光和折射率为3.46的GaAs基衬底,单层减反膜的最优值为110nm的折射率为1.86的氮化硅薄膜,且尺寸在110nm左右的减反膜均对器件的灵敏度有所提高,且具有1%-160%的涨幅;同理双层减反膜对于灵敏度也具备很好的提高效果,并相较于单层减反膜具备更好的提高效果。同时为了兼顾器件的耐压性能,可以用奇数倍增加氮化硅厚度而实现目的。为了反射穿过衬底层的透射光,使得光能量能够被器件二次吸收,对光电导开关设计了背反射层结构。本论文当中利用Ag薄膜作为背反射层,提高了器件的吸光能力,最终对器件灵敏度有0-100%涨幅的提高;同时引入了纳米颗粒嵌入层的双层背反射层结构,阻止了Ag薄膜高温工艺下凝聚的现象并提高了背反射层对衬底的粘附性,进一步改善了器件的灵敏度特性。为了探究器件的电极结构对灵敏度的影响情况,分别表征了器件的电极间隙和电极形状对灵敏度的影响情况。结果表明电极间隙在8mm-2mm的改变过程当中,导通电流逐渐变大,故可以认为电极间隙的减小,器件灵敏度提高;然而受到光脉冲的限制,在电极间隙为2mm附近处存在光能利用率降低,故而电极间隙的最优解将位于2mm-4mm之间。同时电极形状的改变会影响电场在电极之间分布情况,由于圆形电极的电场分布最集中,故器件的灵敏度最高。综上所述,光电导开关器件可以通过设计表面减反膜结构层,背反射层结构,以及调整器件电极的间隙和形状等方面对其灵敏度的大小进行改善,并结合器件的耐压能力,优化出合适的器件结构。