Ⅲ族氮化物因为其禁带宽度正好与紫外光谱对应，成为制备紫外探测器的重要材料。尤其是作为代表材料的氮化镓，由于具有直接带隙，截止波长可调等特点，成为对高性能半导体紫外探测器的制备的首选材料。近年来，从pn到pin，再到雪崩pin，再到SAM APD;从“正照式”到“背照式”，紫外探测器应为应用的需求，发展得十分迅速。　　用TCAD软件建立模型对吸收倍增分离式光电二极管（SAM APD）进行研究。模拟过程中，一些参数的不确定性，以及模型的选择上有一定的困难。通过调阅文献，以及从根本上理解器件的物理机理，最终所得光暗电流以及内建电场的结果与实验吻合，证明模型的准确性。发现结构的改变明显改善了器件的性能，分析了吸收层和电荷层设计参数的改变，对探测器的增益、光响应、噪声等特性参数的影响。这些结果从侧面证明了光电探测器的工作机理，对实验工作者具有指导意义。　　在性能优良的GaN基紫外探测器基础上，我们对比了pin型探测器和SAM的光增益，介绍制备探测器所用的实验方法。从碰撞电离机制出发，利用高场饱和模型和雪崩倍增效应对GaN p-i-n-i-n雪崩光电二极管的光、暗电流特性进行了研究，模拟结果与实验拟合得较好。通过对SAM APD和传统倍增光电二极管光学、电学性能的对比，研究了包括温度系数、信噪比、器件尺寸在内参数的相关的特性。期间，模拟了器件在不同工作温度下雪崩电压的变化，给出了不同偏压下，器件内部电场的分布，得出GaN材料产生雪崩的临界内建电场值约为2.8MV/cm。一个106.5mA/w峰值响应在364nm对应的GaN的截止波长的出现。在一定范围内，增益随着电荷区厚度的减小而增大，呈现一个线性的变化。然而，增益随着参杂浓度却不是简单的线性改变。按模拟所得，增益随参杂浓度先增大后减小。最后，综合考虑两个因素，发现不同的层厚度的器件将在不同的掺杂浓度条件下达到增益的最大值。例如，该器件电荷层厚度为0.04μm时，在1.4×1018cm-3的掺杂浓度条件下才能得到最大的增益为59954，但是当厚度为0.05μm时，参杂浓度必须为2×1018 cm-3才能达到最大的增益73450.该期器件具有正的温度系数，确定雪崩倍增是其主要的增益机制。　　器件尺寸的改变对暗电流影响很大，其中对p-i-n-i-n中间的n层尺寸的增大和减小将出现两种不同的变化趋势，根本原因是耗尽层宽度及渡越时间两种机制共同竞争的结果。然而，本征层不能太宽，否则渡越时间效应要限制频率响应。最佳方案是选择耗尽层宽度（本征层厚度）使渡越时间响应等于调制频率的一半。　　随着厚度的改变，器件的雪崩电压也有规律的改变，增益在某些厚度出现了饱和现象。即再增加耗尽层厚度，性能从增益的角度也无法提高。　　我们对比了增益和信噪比的图像，寻求最优器件结构，使较高增益与较高信噪比能同时得到，为器件设计和性能优化提供了可靠依据。　　本论文旨在通过器件模拟技术，揭示GaN p-i-n-i-n光电二极管的光电特性变化机制，从而改善器件性能，为器件性能优化实验提供一种切实可行、省时省力的指导。