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双极高频、微波功率器件已大量应用于军用、民用电子设备中，其典型应用主要在通信、雷达（含导航）和电子对抗等领域。大功率全固态电子设备的体积、重量、性能、价格和可靠性很大程度上都取决于双极功率器件及其放大器的性能，因此提高该类器件的性能具有很大的应用价值和现实意义。本文在分析双极高频、微波功率器件的工作特点的基础上，提出了有利于提高器件性能的新结构和新材料，详细分析了其特点和功能，完成了相关的实验工作，取得了重要的理论数据和实验数据。主要工作包括以下几个方面： 针对频率与功率、功耗的矛盾，提出了绝缘深阱结终端结构和梳状集电结（基区）结构。利用二维数值模拟软件分析了影响三类典型应用的双极功率器件(对应的理想击穿电压BVCRO分别为：40V，70V，100V)击穿电压的诸多因素（主要包括阱宽度、阱深度、阱内填充介质、界面固定电荷、阱区顶端场板）。结果表明：具有一定宽度、深度且填充绝缘介质的深阱结终端结构，阻止了结的横向扩展，并能将器件的雪崩击穿电压提高到理想值的95％以上。研制出的具有深阱结终端结构的DCT260功率管，其击穿电压BVCRO、BVCEO达到66V和32V，分别为理想值的94％和92％，比采用传统终端结构的3DA260增大了9V和6V。而计算分析和二维数值模拟分析结果表明：梳状集电结（基区）结构在不增加器件本征集电结面积的条件下，增大了器件的本征散热面积和基区周长，改进了每个子器件单元内的散热方式，提高了单元内结温和电流分布的均匀性，降低了器件的热阻，增大了器件的耗散功率和输出功率，较好地缓解了目前传统结构中频率与功率、功耗的矛盾，并有利于改善器件抗二次击穿的性能。研制出的梳状集电结（基区）结构试验管DCT375，其最大电流容量、最大输出功率、最大耗散功率以及频率特性等电参数明显比传统结构器件和国外同类产品有大的提高。绝缘深阱结终端技术和梳状集电结（基区）结构技术为新型高频、微波大功率晶体管的研制开辟了新的途径。 为提高双极功率器件的可靠性，提出了非均匀双向镇流技术和V系热敏电阻过温保护技术。理论分析表明：上述两种技术，有利于减小电流集中现象，降低器件峰值结温，避免热击穿和二次击穿的发生。实验结果表明：具有非均匀双向镇流电阻结构的双极功率器件，其芯片中心峰值结温 Ih了村技人学博士论文可降低7℃～10aC，谷壳表面的温度也可降低3℃～7C，器件的敝热特性明显岱岛。本论文创沃性地采用十导体CVD工艺在硅中．晶＋1底以及引；衬底1二If长出最小厚度为 600urn 的 V 系热敏电阻薄脏。实验证明：在 90OC温度范围内，该薄膜的电阻值近似于无穷大：当温度高达100℃以上时，其电阻值急刷下降：到150℃时。薄膜电阻的升阻比尺．、。x／人。n高达70O多倍c并联在双极功率管 ＊I之间的薄膜电阻可起到良好的分流和过温保护作用，从而较好地诣免了温度电流正反馈现象的发生，器件的可靠性进一步提高。 为减小SIO。钝化层带来的负面效应，本文在充分分析SIPOS膜（半纶缘多晶硅）特性的基础上，针对双极功率器件提出两种SIPOS结构：一是在本征区采用热生长SIO，－SIPOS（氧浓度为15atmO－25atmO）－SIPOS（氧浓度为2柏Im％、40扯m％）多儿钝化结构；二是在非本征区采用“宽阶”式引厂OS 结构。实验纪果表明：第一种结构有利于屏蔽外电场对器件本征区的影响，减小表面漏电，提高小电流下电流放大系数h。。；，具有低电阻率的下层SIPOS膜（氧浓度小于等干二sal％）还具有电阻场板的作用；第二利。结构不仅可屏蔽外电场对器件十木征区的影响，更为重要的是几乎完全梢除了基极、发射极的延仰电极引起的寄生＊OS电容，这对捉高器什的频率特性和功率增益非常有利。 为沧一步减小寄生参数的影响，综合提高双极功率器件的输出功率。增益、效率以及宽带性能，本文对适用于双极高频、微波功率管的内匹配网络结构进行了研究，分析了输入、输出内匹配网络结构的设计方法，并完成了双极功率管DCT265 的内匹配试验。结果表明：采用内匹配网络有利于使功率器件实现最大输出功率、最大功率增益、最大效率，并有利于展宽带宽。