Ⅲ-Ⅴ族HBT特别是InP HBT是微波毫米波电路的关键器件，而国内外对其模型的研究还处于探索阶段，本论文对Ⅲ-Ⅴ族HBT器件的模型进行了系统的研究，建立了GaAs、InP基HBT大信号模型，通过设计实现InP HBT分频器电路验证了模型的准确性，完成了一整套的研究开发工作，取得的主要研究成果如下：　　 1.由基本电荷方程和器件结构出发，建立了Ⅲ-Ⅴ族HBT的大信号本征模型拓扑，并结合器件的外围物理结构，建立了包括外部电阻和引线交叠电容的Ⅲ-Ⅴ族HBT的大信号模型拓扑。　　 2.在Ⅲ-Ⅴ族HBT的大信号模型拓扑的基础上，得到了小信号模型。研究了HBT能带结构对集电极电容的影响，改进了小信号模型参数提取方法，建立了一套完整的III-V族HBT小信号模型提取流程。提取的模型物理意义清晰，参数提取误差小于4％，准确地表征了器件的小信号特性。　　 3.研究了Ⅲ-Ⅴ族HBT的各种非线性效应，并建立了相关的方程来进行表征。为了准确地表征器件的自热效应，建立了随温度变化的电流方程；建立了与温度相关的碰撞电离方程，解决了VBIC雪崩模型未考虑温度的影响而不够准确的问题；通过建立随外加偏置变化的集电极电阻，解决了传统模型不能表征电流阻挡效应的问题。基于测试的发射极电容特性，建立了随电压指数变化的电容方程；考虑了电流引起的可动电荷对集电区电场的影响，建立了随外加偏置变化的集电极电容方程；分别基于物理原理和测试结果，建立了GaAs、InP HBT的渡越时间方程，准确地表征了器件的渡越时间特性。　　 4.采用SDD技术将表征电流和各种效应的方程内嵌入大信号模型拓扑中，建立了一套完整的Ⅲ-Ⅴ族HBT大信号模型提取流程，并在ADS中仿真应用。模型可对器件在不同偏置条件、不同频点下的高频和功率特性进行有效地仿真，与测试结果拟和完好，可供实用。　　 5.利用建立的模型设计实现的InP HBT分频器，测试结果与仿真结果拟和完好，充分证明了本文建立的大信号模型可用来指导电路设计。