将微电子器件与光电子器件集成在一起的光电集成电路(OEIC)同时具有光探测、接收与电信号逻辑控制的功能,并且尺寸小、性能高,因而在光通信和光互连系统中具有重要的意义和广阔的应用前景。本文就高速高频的共振隧穿二极管(RTD)和高电子迁移率晶体管(HEMT)与金属-半导体-金属光电探测器(MSM PD)的光电集成技术在前人研究基础上作进一步探索。本论文从RTD,HEMT,MSM设计理论、材料设计与工艺制备、器件与电路的模拟,电路应用等方面进行了研究。主要成果如下: 1.分析了RTD的PSpise器件电路模型的参数对模拟特性曲线的影响,有效地修改了参数,为研制的RTD建立了器件模型。2.用ISE-TCAD软件按照实际结构对HEMT进行了器件模拟,输出特性模拟结果与试验结果较接近。对优化器件设计和应用电路模拟有一定指导意义。3.改进了在半绝缘GaAs衬底上制作MSM的方法,先腐蚀出倒台再溅射金属明显改善了MSM的光响应度。4.研制出了两种单片集成电路:(a)以RTD为驱动器件串联MSM为负载器件的光控负阻开关; (b)以MSM作为光输入端,并联到RTD作为栅极组成驱动器件,同时以串联RTD作为负载器件的倒相器。并根据建立的RTD和MSM模型用PSpice进行了电路模拟,通过测试结果与模拟结果比较,验证了电路的工作原理和逻辑功能。目前这两种电路国内外尚未见报道。