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光电子集成技术（OEIC）是当前高速、大容量综合业务数据网络的支撑技术之一，低成本OEIC芯片成为研究热点。其中结合半导体电器件特性和半导体光器件特性的晶体管光电器件大大提高了高集成和低成本OEIC芯片实现的可能性,因此晶体管光电器件越来越备受关注。晶体管光电器件主要包括晶体管探测器件与晶体管发光器件。晶体管探测器具有光增益大、频率响应高、噪声低、响应度高、易与HBT集成等优点，晶体管发光器件具有高速调制、双重调制、良好的非线性效应等特性。随着光通信网络的发展，晶体管光电器件因其优异的特性成为研究重点并被广泛应用。晶体管探测器具有众多优点，但目前在响应度与响应速度方面存在矛盾。为了缓解矛盾得到同时具有高响应度与高响应速度的器件，我们将单载流子传输（UTC）的思想运用在InP基异质结晶体管探测器（HPT）中，形成InP基单载流子双异质结晶体管探测器（UTC-DHPT）。本文模拟分析器件结构参数对响应度及响应速度的影响，提出同时具有高响应度与高响应速度的器件结构。针对UTC-DHPT晶体管探测器，本文的主要工作内容如下：1.建立UTC-DHPT的二维模型，并对其响应度，响应速度及输出特性进行模拟研究。结果表明：器件的响应度为17.6A/W，远大于普通的PIN与APD探测器；器件的特征频率为115.4GHz，远大于普通HPT的46.7GHz；另外其输出特性与普通HBT的输出特性类似。2.模拟分析UTC-DHPT的不同结构参数对器件的响应度及特征频率的影响，相应结构的UTC-PD和DHBT性能参数与UTC-DHPT的响应度的关系，结果表明UTC-DHPT的响应度约为对应DHBT的放大倍数与对应PIN响应度的乘积。3.优化UTC-DHPT的结构参数，尤其是B-C结过渡层的参数，提出同时具有高响应度与高响应速度的InP基UTC-DHPT的结构。对其进行工艺制备并测试。制备出的UTC-DHPT的响应度为15.5A/W，体现UTC-DHPT在响应度方面的优势。InP晶体管发光器件具有许多优异的特性，并比GaAs基器件更适合光纤通信。目前InP基npn型光发射晶体管(LET)的性能还有待提高，同时InP基npn型双异质结晶体管激光器（HBTL）只能在-40oC工作。本文针对晶体管发光器件，主要的工作内容如下：1.对深、浅脊InP晶体管发光器件进行了理论对比分析，一方面表明深脊结构会引入更多的悬挂键，影响LET的出光功率；另一方面证明了深脊HBTL更容易实现室温激射，在此基础上进行了晶体管发光器件的工艺制备工作。2.对LET及进行了详细的的测试，LET的部分测试结果表明不同VCE时，器件的光功率随基极电流的增加先增加，在基极电流超过一定数值后光功率的增加速度突然降低。随着VCE的增加，光功率拐点对应的基极电流及光功率都增大，该结果与Shi等人的模拟结果一致。同时结果中发现了LET独有的的现象，在集电极偏置电压VCE为1.6V与1.8V，基极偏置电流分别增大到65mA与75mA时，功率的减小趋势变缓。同时完成了不同腔长的LET在相同温度时发光功率、输出特性的比较分析和不同温度时相同腔长的LET的发光功率、输出特性的比较分析。3.对HBTL进行了不同温度的光功率及阈值电流的测试，结果表明：腔长为800μm的npn型InP基晶体管激光器已可以在15oC激射，器件的发光波长大约为1.5μm；该器件的阈值电流随温度升高而增大的变化趋势与普通激光器一样，且其特征温度T=31oC，这与InP基激光器的特征温度相吻合。