随着激光技术、微波技术和微电子技术的发展以及半导体工艺的不断改善,超高速光电子器件的工作速度、工作精度得到了空前的提高,在光电信息领域起着越来越重要的作用。光电导开关（PCSS）是一种基于光电导效应工作的光电子器件,它的原理是采用适当波长的激光激发光敏半导体材料后,材料内部会立即产生大量的电子-空穴对进而生成光生载流子,使半导体材料电导率明显增大,开关导通;激光撤去后,载流子立即复合,开关断开。事实上,光电导开关早就超出了传统意义上“开”和“关”的功能。它凭借着强通流能力、快响应速度、理想的光电隔离、无需作射频馈电和易集成等优越性能在微波、毫米波,脉冲功率和超快电子学等重要领域应用广泛。本文首先分析了影响光电导开关输出性能的参数,对比了不同光敏半导体材料的性能,在此基础上根据光电导效应设计了一种铟镓砷（InGaAs）体系的光电导开关,主要内容包括材料选择、结构设计和尺寸确定,并在传输线理论的基础上建立了开关的等效电路模型并进行了射频传输性能的仿真。随后,利用分子束外延、光刻等半导体工艺制作了InGaAs体系光电导开关器件,同时利用氮离子注入工艺在InGaAs半导体材料中产生深能级缺陷,以降低载流子的复合寿命,从而提高开关速度。最后搭建了光电导开关射频传输性能和动态模数（A/D）采样的实验系统。实验测量了InGaAs光电导开关器件的射频信号传输性能,研究了连续激光功率对开关的正向传输系数(S₂₁)的影响,以及不同叉指电极对关断比的影响。同时运用欠采样方法验证了开关作为A/D采样器件的性能,对比了带通采样后各奈奎斯特区间映射频率的理论值与测量值,分析了氮离子注入对输出信号幅度谱的影响。结果表明该光电导开关可实现对高频微波信号通断的控制以及模数转换。