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异质结双极晶体管(HBT)以其优越的性能成为无线通信用功率放大器的关键器件之一.本论文对HBT大电流特性、InGaP/GaAsHBT功率器件及电路的制作工艺、单片集成功率放大器的设计、封装和微波功率测试进行了研究.研究了自对准InGaP/GaAs HBT的晶向效应和HBT大电流工作时的器件特性,着重分析了大电流情况下的电流增益下降和电流增益坍塌等效应的产生机制;通过理论分析提出采用基极镇流电阻并联电容的电路形式既可以缓解电流增益坍塌效应,改善器件的热稳定性,又可以获得良好的高频功率性能.该电路形式得到实验验证并被应用于功率放大器的设计中.研究了InGaP/GaAs HBT器件结构对性能影响;提取了InGaP/GaAs HBT和无源元件的模型参数;在此基础上完成了面向无线通信用InGaP/GaAs HBT功率器件和单片集成功率放大器的设计,设计指标满足WCDMA系统的要求;研究了发射极电感、输出寄生电阻对功放电路性能的影响,并进行了工艺容差分析.在对GaAs晶向腐蚀研究的基础上,设计了BE自对准HBT的器件结构;开展了钝化边(Ledge)、外基区离子注入、电镀空气桥等关键工艺的研究;国内首次成功研制出高可靠性的Ledge InGaP/GaAs HBT.在此基础上,开发了4英寸InGaP/GaAs HBT功率器件和电路工艺流程并完成功率器件和电路的流片.国内首次成功研制出低工作电压InGaP/GaAs HBT功率器件.Load-pull在片测试结果表明:发射极面积为16×(3×15)μm<'2>的功率管在1GHz测试频率AB类工作时,连续波输出功率为23.5dBm,峰值功率附加效率达60％,功率增益达17dB.利用自行搭建的功率测试系统成功测试了封装功率管性能:封装后发射极面积为12×(2×3×15)μm<'2>的功率管在2GHz的测试频率AB类工作时,1dB压缩点的输出功率为21dBm,功率增益为9.5dB,峰值功率附加效率为41.4％;A类工作的最大输出功率为25.1dBm,峰值功率附加效率为32％.国内首次成功研制出以GaAsSb为基区材料的新型InGaP/GaAsSb/GaAsDHBT,该器件的BE结开启电压仅为0.91V,峰值电流增益为200,为进一步开展低开启电压GaAs HBT的研究奠定了基础.