随着雷达、微波通信、卫星通信以及微波测量技术方面的发展，微波控制电路的应用日益广泛，且越来越多地受到人们的重视。微波控制电路的各种控制功能是通过控制元件来实现的。由于PIN管具有可控功率大、损耗小以及开关速度快等特性，广泛应用于调制器，移相器，限幅器及微波开关等微波控制电路中。本文主要工作是对微波PIN二极管的设计研究和关键工艺研究。本文综述了PIN二极管的基本工作原理，管子的主要参数和微波特性，以及PIN二极管的主要应用。国内外制备PIN二极管主要采用离子注入方法，扩散方法，外延方法。但就制备高反向击穿电压的微波PIN二极管而言，这些工艺已不能满足要求。利用硅/硅键合，可代替传统的深扩散和厚外延工艺，以实现高的击穿电压。由于键合经历的高温时间短，温度相对低，与厚外延相比，材料性能保持得较好，器件性能可以得到提高。用集成电路工艺模拟软件Tsuprem4模拟了外延工艺的杂质分布，并且和键合工艺的杂质分布进行了比较。比较结果表明：键合工艺更适合制备高反压器件。在研究硅片表面平整度对键合的影响过程中，通过工艺试验得出下面的结论，平整度最大值超过40um，平均值超过20um，则用该硅片键合时，键合质量不合格。 文中分析了半导体器件模拟基础理论，半导体器件模型以及MEDICI工具，同时建立了键合PIN二极管的反向模型，并用MEDICI软件对键合工艺制备的微波PIN二极管进行了设计和模拟。对PIN二极管的Ⅰ区厚度，串联电阻，杂质分布，面积分别进行了计算和模拟。计算结果和模拟结果表明对于反向击穿电压大于2000V的PIN二极管，Ⅰ区厚度取200um，杂质浓度取4×1012/cm-3，可以满足设计要求。