太阳光中200-280nm波段由于大气层及平流臭氧层吸收,无法到达地面。因此,通常被称为日盲区域。探测该波段区间的光电探测器称为日盲紫外探测器,在军事领域有着不可替代的重要性。β-Ga₂O₃以其稳定的化学性质、超宽带隙、高击穿场强越来越成为日盲紫外探测器领域研究热点。通过理论模拟对β-Ga₂O₃的基本性质和紫外探测器件进行模拟仿真,可对β-Ga₂O₃材料和器件的研究提供理论指导。本论文通过第一性原理模拟β-Ga₂O₃的能带结构,并采用计算机辅助设计技术模拟紫外日盲探测器的电学特性。具体研究内容分为以下部分:采用第一性原理中的密度泛函理论,研究β-Ga₂O₃的能带结构、光学性质及掺杂性质,针对β-Ga₂O₃的能带结构和带隙,通过LDA+U修正后的GGAPBE算法得到,β-Ga₂O₃为直接带隙半导体,带隙4.92 e V;研究了β-Ga₂O₃的光学性质,包括折射率、反射率、介电函数、光导性等;研究了不同替位方式的Ge替位掺杂对β-Ga₂O₃的能带结构和光学性质的影响,不同替位方式的Ge掺杂都可使β-Ga₂O₃带隙不同程度的变窄;研究了Ge掺杂对β-Ga₂O₃的折射率、反射率等光学性质的影响。采用计算机辅助设计技术（TCAD）求解β-Ga₂O₃的紫外探测器的扩散和输运方程,模拟β-Ga₂O₃日盲紫外探测器件的电学特性。设计了光导型和pn结光伏型两种β-Ga₂O₃日盲紫外探测器结构,研究了β-Ga₂O₃基光导型和光伏型紫外日盲探测器光响应度及其影响因素,得到光导型和光伏型紫外日盲探测器的响应光谱、响应时间、量子效率等性质及其影响因素,通过改变薄膜厚度可调控紫外探测器的响应性能。在光导器件中,随着薄膜厚度增加,光电探测器的响应时间增加,同时提高了量子效率。在pn结光伏器件中,通过增加n型区厚度也可提高探测器件的响应度和量子效率;探究了光伏型光电探测器中pn结内建电场宽度的影响因素,内建电场在器件内部呈高斯分布,峰值位于pn结界面处。内建电场宽度受p区与n区掺杂浓度影响较大。