本文对异质结双极晶体管器件物理和制备及其与光电探测器的单片集成进行了研究。成果如下： (1)深入研究了因掺杂引起的异质结能带突变量△EC、△EV的变化对HBT器件电学性能的影响。得出结论是：为了精确的器件模拟计算和优化设计，考虑能带变窄(BGN)在导带、价带上分配比例随掺杂浓度不同而变化的更准确模型对突变HBT器件性能的分析是非常重要的。 (2)突变异质结界面处准费密能级是不连续的，作者首次指出重掺杂将使异质结界面两侧准费密能级断裂量发生改变，并对一典型结构的重掺杂突变HBT准费密能级断裂量的改变值进行了计算。研究表明：准费密能级断裂量的变化将对HBT的空间电荷区复合电流产生影响。 (3)基于热场发射-扩散模型，在电流连续性方程中考虑空间电荷区的复合电流、在突变异质结界面处使用一般性的电流边界条件方程(考虑界面两侧能带状态密度不同、有效质量差和简并效应等)的基础上，推出了描述突变HBT载流子输运特性的新解析模型方程。利用此方程，可以更精确地对不同掺杂浓度、不同器件结构的突变。