相对于传统Si材料，宽禁带半导体碳化硅(SiC)材料具有较高击穿电场，较高饱和电子速率，较大热导率，较低本征载流子浓度以及抗辐射和抗化学腐蚀的特性。基于SiC材料这些优越的特性，SiC材料的生长及其高功率高温器件和紫外微弱信号的探测器件已经日益成为半导体器件科学研究的热点。　　 本文的研究主要包括一种新型的纳米柱光控雪崩电压4H-SiC光电二极管(NAPD)的光电性质模拟研究和PECVD生长的氢化非晶碳化硅(a-SiXC1-X：H)薄膜的光学特性研究。　　 1.4H-SiC NAPD的光电性质模拟研究。　　 在雪崩击穿原理和传统雪崩光电二极管(APD)的工作原理基础上设计一种新型SAM结构的纳米柱光控雪崩电压光电二极管(NAPD)并通过ATLAS半导体器件模拟软件程序的设置，设计4H-SiC NAPD的器件结构，模拟出其Ⅳ特性，能带结构，电场分布以及光谱响应。并对其特有的光控雪崩电压特性以及能带分布进行了理论分析。　　 实验结果表明器件的雪崩击穿电压Vbr随着纳米柱直径的增大而减小至一定值。在倍增层耗尽穿通的前提下，Vbr随着倍增层掺杂浓度的减小而大幅度增加。通过分析器件的能带分布和电场分布，得知此现象是由于纳米柱底端的电场分布受纳米柱结构的影响而造成。此外由于NAPD的特殊结构，光照也会影响了纳米柱底端电场分布，导致器件的Vbr分别随着光照的功率密度和波长变化，实现了器件的光控雪崩击穿电压的特性。利用此特性，在实际应用中可以实现4H-SiCNAPD超高紫外可见比的特性和雪崩自动猝灭功能。此外由于由器件表面P+型欧姆接触面积相对较小，吸收区域面积相对较大，且吸收区域的载流子运动方向为横向，在很大程度上减小材料表面缺陷对器件性能的负面影响，可以提高器件阵列集成化程度。　　 2.a-SiXC1-X：H薄膜的光学特性研究。　　 通过椭偏光度法，红外吸收光谱，拉曼光谱，X射线电子能谱和X射线衍射光谱等材料光学特性表征方法，对在不同生长环境温度和退火温度条件下，等离子增强化学气相沉淀(PECVD)制备的a-SiXC1-X：H薄膜的生长速度，吸收系数，光学禁带宽度，化学键组分，元素化学计量比以及晶体结构进行分析和研究。在红外吸收光谱实验中，首次引用了胡克定律，对薄膜中的化学键组分变化进行理论分析。结果表明，薄膜的生长速度随着生长衬底温度(Td)的升高而变慢，H元素含量随着Td的升高而略微变少；而随着退火温度Ta的升高，样品薄膜中的H元素大幅度减少，Si-C键的组分增加，薄膜的光学禁带宽度产生明显的变化，薄膜中出现β-SiC晶化。特别是当Ta高于900℃，薄膜的光学和结构特性发生了更明显的变化。在总结前人的研究，我们认为当Ta高于900℃时，a-SiXC1-X：H薄膜中的大部分Si-Si和C-H断裂重组，导致Si-Si-C变成C-Si-C。因此，通过合适的退火条件设定，可以调节a-SiXC1-X：H薄膜的结构特性和光学特性。