本论文围绕着“负阻异质结晶体管的研究”这一科研项目,对InGaP/GaAs体系和AlGaAs/GaAs体系超薄基区负阻HBT、InGaP/GaAs体系双基区负阻HBT进行了模拟研究和实验研究。首先在理论上对这两种结构的负阻特性的原理进行了分析,并利用SILVACO的器件模拟软件ATLAS对这两种器件进行研究。根据器件模拟得到的器件I/V特性曲线,分析了负阻特性产生机理。并进行了器件的材料设计与制备、器件的结构和版图设计以及芯片工艺流水。将器件模拟结果与器件实际测试结果结合起来,对负阻物理机制进行进一步的分析。本论文主要的研究成果如下:1、通过对器件模拟结果和测试结果的比较分析,提出了超薄基区负阻HBT的负阻产生机制——双极管-体势垒管转换机制,对超薄基区负阻HBT的电压和电流控制型负阻以及各种影响负阻特性的因素进行了分析;2、采用选择性湿法化学腐蚀研制出8nm厚度基区的InGaP/GaAs体系超薄基区负阻HBT;首次在同一器件上观察到电压控制型负阻和电流控制型负阻两种负阻形式;3、采用选择性湿法化学腐蚀研制出8nm厚度基区的AlGaAs/GaAs体系超薄基区负阻HBT,并观察到明显电压控制型负阻特性;4、将硅基平面工艺双基区晶体管概念与HBT结构和工艺相结合,对双基区负阻HBT进行了器件模拟。设计并研制了InGaP/GaAs体系双基区负阻HBT。因工艺原因,电压控制型负阻有多种表现形式,结合器件模拟和实验结果对负阻特性的各种影响因素进行了分析。