SiGe异质结双极晶体管（Heterojunction bipolartransistor，HBT）在具有大电流增益、高厄尔利电压的同时，还具有优异的高频特性，现已广泛应用于无线通信系统、全球定位系统、超宽带组件、数据转换器、汽车雷达等射频和微波电路中。特别是随着第四代SiGe工艺的全面提升，SiGe HBT将在毫米波雷达、太赫兹成像和传感系统、100Gb/s高速通信系统等领域发挥越来越重要的作用。通过不断优化SiGe HBT的横、纵向结构尺寸虽可显著提升频率特性(fT），却不可避免地导致器件击穿电压的大幅降低（BVCBO＜6V，BVCEO ＜2V），从而严重限制了高频系统的输出功率，影响射频系统的信噪比。同时，考虑到微波功率SiGe HBT通常工作在较大的电流密度（即大的电流增益β）下，而β和BVCEO之间又存在着天然的制约关系，此时如何在兼顾高fT和高β特性的同时，有效提高击穿电压，从而改善器件的fT×BVCEO×β优值，成为微波功率SiGe HBT设计所面临的重要问题之一。　　本文针对超结功率SiGe HBT的高fT×B VCEO×β优值设计方法展开详细研究，主要工作如下:　　首先，采用商业半导体仿真工具SILVACO TCAD的二维工艺仿真器ATHENA建立了微波功率SiGe HBT的器件模型，利用二维器件仿真器ATLAS分别提取了器件的直流特性、击穿特性和高频特性，并分析了β与BVCEO、fT与BVCEO之间的相互制约关系。分析表明，降低集电结空间电荷区(Collector-Base Space Charge Region，CBSCR)的峰值电场虽有利于提高器件的击穿电压，但却造成反向抽取电子电流和空穴电流的减小，进而导致器件β的下降。同时，通过扩展CBSCR宽度虽可提高击穿电压，但却增大了CBSCR渡越时间，从而导致器件fT的下降。　　其次，基于已建立的器件模型，重点分析了超结层结构对功率SiGe HBT特征频率、击穿电压和电流增益的影响。研究表明，通过在集电区内引入超结层结构可有效降低“死区”内的电场强度，使较高的电场强度转移至“死区”外较深的CB SCR内，进而可抑制碰撞电离，提高器件的击穿电压。但超结层结构仍需优化，否则器件fT和β将显著下降。进一步地，通过分别优化超结层位置(yp)、超结层浓度(Np)和超结层厚度（dp），可在兼顾fT和β的同时来改善击穿电压，从而达到提高器件fT×BVCEO×β优值的目的。结果表明，随着yp向CB SCR基区侧的转移以及Np和dp的增加，器件击穿电压和fT×B VCEO×β优值均有显著改善。在此基础上提出了厚度渐变双超结层分布设计，与单超结层设计相比，上述设计可以实现更低的集电结峰值电场和峰值电子温度，以及在CBSCR内更加平缓的电场和电子温度分布，从而使得fT×BVCEO×β优值得以进一步提高。　　最后，将上述优化的超结层结构参数（包括yp、Np和dp）与厚度渐变双超结层分布设计有机结合，设计出了具有高fT×B VCEO×β优值的新型厚度渐变双超结层功率SiGe HBT，并归纳总结出新型厚度渐变双超结层结构的一般性设计方法，为相关人员进行微波大功率器件的设计提供有益参考。结果表明，与传统SiGe HBT相比，新型SiGe HBT的fT×B VCEO×β优值改善了高达41％，从而有效拓展了器件的高频高压大电流工作范围。