共振隧穿二极管(RTD)是一种新型二端口负阻器件,有高速和双稳态两大特性。RTD利用了共振隧穿传输机理,使器件的开关速度达到几个ps,它具有速度快,功耗低,完成特定功能可减少电路的复杂性等特点。在传统CMOS器件逐步趋近于尺寸极限之际,包括RTD等的纳米电子器件将越来越显示出其重要性。本论文进行了共振隧穿二极管的设计,利用MBE技术和传统器件工艺成功研制了GaAs衬底RTD单管,测试分析了材料和器件特性,详细讨论了双势垒单阱结构参数对器件特性参数的影响。同时介绍了几种关于RTD的应用电路。所得主要结果如下:1.设计研制出AlAs/GaAs/InGaAs/GaAs/AlAs共振隧穿二极管,具有较高的峰谷电流比(PVCR),室温达到5.1:1;较好的峰值电流密度,最高达到73.6kA/cm2。2.研究了用X射线双晶衍射仪和PL谱测试仪对RTD材料进行常温测试分析的方法。3.利用RADS Mercury软件对RTD材料的测试结果进行X射线双晶衍射的模拟和分析,提出MBE生长技术的改进,引入双速生长法和生长中止法,并取得较理想结果,用改进后的工艺生长的RTD材料的测试与模拟结果吻合良好,验证了这种改进的正确性。4.根据室温下RTD I-V特性测试结果,详细分析了RTD双势垒单势阱结构参数对直流特性参数Ip、Iv和Vp的影响;对“表观正阻”和“平台效应”以及“磁滞回线”现象进行了分析。