本文从光导开关的发展现状出发,对比分析了三代半导体材料作为光导开关衬底的优势和不足,在综合对比中选择第三代半导体碳化硅（SiC）材料作为光导开关的衬底材料。接着从激光利用率的角度出发,探讨能否在SiC光导开关的激光触发面加入一层增透膜,以提升光在SiC衬底材料内部的透射率,从而进一步提升光导开关的性能。在开关的电极方面,选择金属、圆环形负极和圆形正极的电极结构,并在此基础上对电极尺寸进行了仿真设计。最后,对4H-SiC基光导开关器件进行了制备。具体的研究内容如下:（1）首先,在对光导开关的研究现状和原理进行分析后,确定以横向结构的4H-SiC基光导开关作为本文的研究对象;其次,为了提升光导开关对光的利用率,计划在光导开关的激光触发面加入一层增透膜。（2）光导开关增透膜的设计。本文主要从禁带宽度、热膨胀系数以及晶格失配度等几个方面,对几种常见增透膜进行了分析,最后在综合对比之下,选择了与4H-SiC材料晶格失配度较小、热膨胀系数在同一数量级上的氮化铝（AlN）材料,二者晶格失配度约为1.2%。根据薄膜干涉理论,当入射光波长为532nm时,最佳增透膜的理论折射率为1.63,而使用传统方法制备出的致密AlN薄膜的折射率为2.16。为了解决这一问题,本文提出采用倾斜角度沉积技术（GLAD）对AlN薄膜进行制备,这一方法已经被证实可以通过增加薄膜内部的空隙度,从而对薄膜的折射率进行控制。（3）光导开关的仿真设计。本文分别利用了FDTD Solution和Silvaco TCAD两种软件进行仿真实验。首先运用FDTD软件分别建立了无增透膜的4H-SiC材料、以致密AlN薄膜、倾斜AlN纳米柱薄膜作为4H-SiC材料增透膜的三种仿真模型,探究在同等的光照条件下,光在4H-SiC材料内部的透射情况。仿真结果表明,AlN薄膜的加入,光在4H-SiC材料内部的透射率明显提高,而相比于致密AlN薄膜,以倾斜AlN纳米柱薄膜作为4H-SiC材料的增透膜,使得光在4H-SiC材料中有更高的透射性,在波长为532nm时,其透射率达到了97.3%;其次,分析了AlN纳米柱薄膜的三个主要参数:倾斜角度、高度以及直径的变化对4H-SiC材料内部透射性的影响。根据仿真结果发现:厚度为260nm、纳米柱倾斜角度为10°、直径为80nm的AlN薄膜对4H-SiC材料的增透效果最佳,此时光在4H-SiC材料中的透射率为98.5%。相比于无增透的4H-SiC材料和以致密AlN薄膜为增透膜的4H-SiC材料,透射率分别提升了23.8%和13.7%。在确定了最佳增透膜的结构后,采用器件仿真软件Silvaco TCAD建立三种不同结构的光导开关模型,分析不同结构下的增透膜对4H-SiC基光导开关瞬态电流的影响。在对输出结果进行分析后发现:相比于无增透的4H-SiC基光导开关和以致密AlN薄膜为增透膜的4HSiC基光导开关,以厚度为260nm、AlN纳米柱倾斜角度为10°、直径为80nm的AlN薄膜作为4H-SiC基光导开关增透膜时,开关瞬态电流可达12.05A,同比增幅率为20.7%和10.6%。最后,利用Silvaco TCAD软件对开关的电极尺寸进行了仿真分析,根据不同电极尺寸下开关的击穿电压,选择耐压值较好的电极尺寸,为后面对开关电极的制备作准备。（4）4H-SiC基光导开关器件的制备。本文利用倾斜角度沉积技术,采用三靶-磁控溅射沉积设备对倾斜AlN纳米柱薄膜进行制备。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、原子力显微镜（AFM）以及紫外-可见分光光度计对薄膜进行了表征。结果表明:薄膜内部的柱状生长明显,经测量纳米柱平均倾斜角度约为9°、厚度为272nm、直径约为76nm,基本符合仿真结果的要求;除此之外,薄膜在35.68°处出现高强度（002）晶向衍射峰,为高C轴择优取向,薄膜表面的平均粗糙度为6.52nm。光度计结果显示,倾斜AlN纳米柱薄膜的加入,使得触发激光在4H-SiC衬底材料内部透射性明显增强。最后,采用掩膜版工艺,在三靶-磁控溅射沉积设备的辅助下,完成金属电极的制备。