皮秒光电导开关（Photoconductive Seiconductor Sitches,PCSS）兼具高功率和高重复率双重特性,较之脉冲功率技术中的常规开关具有皮秒级响应、兆瓦量级功率密度、寄生电感电容小、弱光触发等优势,在超快光电子学太赫兹技术和高功率脉冲领域具有极其广泛的应用前景,包括有太赫兹波辐射和探测、高功率微波源、粒子加速器和定向能系统等。PCSS暗态电阻率是影响开关耐压性能的一个非常重要的参数,半绝缘砷化镓（semi-insulating Gallium Arsenide,SI-GaAs）室温下电阻率可达108Ω·cm,本征击穿场强高达250kV/cm,是目前最主流的开关芯片材料。迄今为止,通过生产工艺和后处理过程来提高芯片材料电阻率的技术手段己达到极限,找出一种新途径来提高芯片材料的电阻率不可避免地成为太赫兹功能器件领域和脉冲功率的重要研究课题。本文在对载子散射机制及输运机理深入研究的基础上,结合SI-GaAs材料的特性,采用MATLAB仿真软件研究了温度在5～500K范围内GaAs PCSS暗态电阻率的温度特性。该研究对解GaAs中施主态的不同散射机制的作用提供理论基础,为优化不同度范围内GaAs基光电件的性能提供行性方法。论文的主要内容如下:（1）从量子力学的费米黄金则和玻尔兹曼输运方程出发,利用动量弛豫近似求解弹性散射、非弹性散射、各向同性散射和各向异性散射的散射率。结合GaAs的能带结构及材料特性,分析并给出了GaAs中的四种主要散射机制下的迁移率模型:离化杂质散射、声学声子形变势散射、声学声子压电散射和极化光学声子散射迁移率模型,为定量研究GaAs PCSS载流子散射机制和运输特性提供论基础。（2）基于SI-GaAs的三能级补偿机制,利用半导体中载流子的统计分布论计算了载流子浓度随温度和杂质度的变化规律;结合GaAs材料散射机制的物模型,理论分析不同散射机制下的移率模型;从变分法出发,严格求解了SI-GaAs电子移率的温度特性。结果表明:SI-GaAs电子迁移率在不同度范围内依次被三种散射机制所支配,较低温度下（5～17K）的电离杂质散射,中等度下（17～72K）的声学波电散射,较高温度下（大于72K）的极光学波散射;在整个温度范围内,声学波形变势散射对移率的贡献不会超过6%,可以忽略不计。理论结果与实验结果基本符合。峰值迁移率随浅施主浓度的增大而急剧减小,同时峰值迁移率向高温方向移动。EL2浓度的差异未对SI-GaAs电子迁移率产生影响。（3）MATLAB仿真软件模拟了5～500K温度范围内SI-GaAs暗态电阻率的温度特性。研究表明:电阻率随温度变化具有单峰性特征,当温度为154K时,峰值电阻率可达1.29×1012Ω·cm,比室温下电阻率大五个数量级（室温电阻率模拟值为1.13×107Ω·cm,与实验值107～108Ω·cm基本符合）。研究了浅施主杂质浓度和深施主缺陷浓度对GaAs PCSS峰值电阻率的影响。结果表明:开关的峰值电阻率随杂质浓度的增大而降低,深施主缺陷EL2浓度相比浅施主杂质浓度对开关峰值电阻率影响比较小。增大浅施主杂质浓度,峰值电阻率向高温方向趋近,反之增大EL2浓度,则向低温方向靠近。通过某些方式适当地减少浅施主杂质浓度能够有效提高GaAs PCSS的暗态电阻率,从而可实现开关耐压能力和大功率输出性能的提升。