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随着脉冲功率技术的飞速进步，半导体器件向着高电压大功率的方向发展，尤其是半绝缘砷化镓光电导开关(Semi-lnsulatedGaAsphotoconductivesemiconductorswitches，简称PCSSs)，以其极高开关响应速度、极小的电感和较大通流能力，受到国内外研究者的广泛重视。然而，现今制约光电导开关发展的主要原因在于：当在光电导开关两端施加较高电压时，开关表面会出现闪络放电现象，尤其在电极边缘，并常常伴随有破坏现象，而此时所加电场强度却远低于砷化镓材料本身的击穿场强。因此，砷化镓光电导开关的工作场强远低于砷化镓材料本身的击穿场强，这极大的限制了砷化镓光电导开关的工作性能。
20世纪末，国内外形成了对半导体材料沿面闪络放电现象研究的热潮，大量关于闪络放电现象的理论解释被提出。尽管对闪络特性的理论研究已取得了很多的成果，然而闪络是一个极为复杂的现象，因此至今人们对其内在机理还不是十分清楚。如何抑制闪络放电现象的发生是现今人们研究的重要课题，也是提高半导体器件性能的重要因素。
本文依据二次电子发射等理论，分析了GaAs光电导开关沿面闪络的发生机理。对GaAs光电导开关沿面闪络发生时的电场进行了分析，指出表面电场的畸变是沿面闪络发生的重要因素。
对GaAs光电导开关的电极进行了改进，优化了表面电场分布。采用了新型的绝缘封装技术，成功研制了高性能的GaAs光电导开关，有效抑制了沿面闪络的发生，大大提高了闪络电压。
首次提出了背面触发方式，并对开关正面触发以及背面触发进行了大量实验，得出了在1064nm激光脉冲下，背面触发GaAs光电导开关比正面触发时其耐压有明显提高的实验结论，并通过净电荷和电场畸变理论对其进行了合理的分析。
实验表明了本文研制的光电导开关在30Hz重复频率下，耐压性能可以达到20kV，并且具有良好的稳定性。