由于硫系玻璃具有良好的光学性质，在非线性光学等方面研究广泛，但基于硫系玻璃光电探测器的相关研究却很少。本文利用真空共热蒸发技术制备了不同掺银比例的硫系玻璃薄膜作为半导体膜层结构，并设计构建了金属-绝缘体-半导体结构的自供电光电探测器，探究了该光电探测器的响应光谱范围。结果表明，该探测器对可见光到近红外区域的光均有响应。针对掺银硫系玻璃光电探测器在635 nm波长激光下，研究了探测器响应电压与激发功率之间的关系。当激光功率小于10 mW时，探测器响应电压与激发功率线性相关；当激光功率大于10 mW时，探测器响应电压逐渐饱和。探测器的上升和衰减时间分别为3.932 s和1.522 s。本研究为硫系玻璃材料在自供电光电探测器领域的应用提供了证明。

本文采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长原位SiNx栅介质制备了用于Ka波段高功率毫米波应用的AlN/GaN金属绝缘体半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMTs）。原位生长SiN_x栅介质显著抑制了栅反向漏电、栅介质/AlN界面态密度和电流坍塌。所研制的MIS HEMTs在V_GS= 2 V时最大饱和输出电流为2.2 A/mm，峰值跨导为509 mS/mm，在V_GS = -30 V时肖特基栅漏电流为4.7×10^-6 A/mm。采用0.15 μmT形栅技术，获得98 GHz的f_T和165 GHz的f_MAX。大信号测量表明，在连续波模式下，漏极电压V_DS = 8 V时，MIS HEMT在40 GHz下输出功率密度2.3 W/mm，45.2%的功率附加效率（PAE），而当V_DS增加到15 V时，功率密度提升到5.2 W/mm，PAE为42.2%。

本文采用等离子体增强原子层沉积（PEALD）生长的SiN_x栅介质制备了宽带应用的AlGaN/GaN金属绝缘体半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMTs），并在直流、小信号及大信号测试中评估了该介质层对器件性能的提升。测试结果表明改进器件具有高质量界面、宽栅极控制范围、良好的电流崩塌控制等优势，并确认了其在超过5 GHz下工作时仍能保持较高的功率附加效率（PAE）。在5 GHz连续波模式下，漏极电压V_DS = 10 V时，MIS HEMT输出功率密度为1.4 W/mm，PAE可达到74.7%；V_DS增加到30 V时，功率密度提升到5.9 W/mm，PAE可保持在63.2%的水平；测试频率增加30 GHz，在相同的输出功率水平下，器件的PAE达到50.4%。同时，高质量栅极介电层还可允许器件承受高的栅极电压摆动：在功率增益压缩6 dB时，栅极电流保持在10^-4 A/mm。上述结果证实了该SiN_x栅介质对器件性能的提升，使其满足宽带应用的高效率、高功率和可靠性要求，为系统和电路的宽带设计提供器件级的保障。

纳米激光器在光通信、全息技术、生物医疗成像等领域有着广泛的应用前景。表面等离激元（Surface plasmon polariton， SPP）沿着金属表面传播，基于该特性可制成突破衍射极限的低阈值纳米激光器。它们不但具有小尺寸特征，同时还能激发Purcell效应，表现出更高的自发辐射效率。近年来，金属‐绝缘体‐半导体（MIS）波导结构的SPP激光器因具有超强的模式约束能力被大量报道。本文以基于MIS结构的SPP激光器为主题进行综述。首先，介绍了SPP激光器的工作原理，接着分别介绍了基于MIS波导结构的纳米片型和纳米线型SPP激光器的工作原理。然后，依据增益介质材料的不同，依次介绍了增益介质分别为Ⅱ‐Ⅵ半导体、Ⅲ‐Ⅴ半导体以及钙钛矿的SPP MIS波导激光器研究进展。最后，总结全文，并对基于MIS波导的SPP激光器未来的发展和挑战进行了展望。