随着通信系统对带宽的需求日益提高,光纤通信成为了至关重要的信息通信技术。在光通信、光互连等相关领域,对光电子器件的需求越来越大,对器件性能的要求也日益提高。作为光接收机的核心器件,光电探测器发挥着光电转换的重要作用,硅基光电子学的蓬勃发展使得SiGe HPT成为了最主要的光电探测器之一。考虑到和CMOS器件进行微电子-光电子集成的应用潜力以及借鉴不同的应变硅CMOS工艺,本文设计出两种不同结构的应变SiGe HPT器件,第一种是集电区嵌入SiGe应力源结构的SiGe HPT器件,该器件通过在集电区加入SiGe材料产生单轴应变,提高集电区中心区域应力,使得载流子迁移率提高,器件性能得到提升;第二种是保留重掺杂区域并减小集电区厚度的折叠集电区结构的SiGe HPT器件,通过降低集电区厚度,减小器件尺寸,使得器件频率特性得到提高。对集电区应力源结构的SiGe HPT器件的结构设计在轻掺杂Si集电区生长Si1-yGey应力源,使得集电区中心区域受到单轴应力的作用。然后重点对该器件Si1-xGex基区的Ge组分分布、Ge组分x值以及Si1-yGey应力源中Ge组分y值进行深入研究,仿真结果表明:在Si1-xGex基区Ge组分采用25%～35%阶梯型分布,Si1-yGey应力源Ge组分为20%时,器件性能达到最佳,其电流增益βopt达到272.14,光增益Gopt达到52.31,特征频率f T达到32.51GHz,截止频率fβ达到12.73GHz。折叠集电区结构的应变SiGe HPT器件将传统的轻重掺杂双层式集电区进行折叠设计,移除了重掺杂集电区,但在轻掺杂集电区两侧保留重掺杂穿通区,减小了器件纵向尺寸,提升了器件的频率性能。然后利用该折叠集电区结构SiGe HPT器件对HPT设计中至关重要的光窗口参数进行探讨设计,包括光窗口位置以及光窗口面积两个方面,仿真结果表明:将光窗口位置定于发射区表面,面积采用50×10nm~2,可使得折叠集电区结构SiGe HPT器件性能表现最佳。其中,光增益Gopt达到43.37,响应度R达到3.95A/W,特征频率f T达到35.96GHz,截止频率fβ达到15.27GHz。本文的相关研究工作可对SiGe HPT的设计提供一定的参考价值。