基于北京邮电大学通信光电子学实验室的现有条件,结合相关项目,笔者在该文中对RCE/HBT集成光接收器件的设计、制备进行了重点研究;在任晓敏教授的指导下,作者将"圆柱型半导体光电子器件"的新想法引入到光电探测器中,对这种新型光电探测器进行了分析与研究.第一,在研究谐振腔增强性(RCE)光电探测器与异质结双极晶体管(HBT)的基础上,首次提出将RCE光电探测器与HBT器件单片集成,实现光电集成(OEIC)光接收前端器件的设想,并将InP/空气隙DBR引入到了RCE光电探测器中.第二,基于光电探测器和HBT器件的物理结构,构建了相关的器件的高频等效电路模型,利用该等效电路模型深入地研究了集成前端的跨阻放大特性和噪声特性,并在模拟与验证中获得了与文献中测试数据比较一致的结果.第三,在跨阻放大特性分析中得到了集成器件优化的跨阻阻值、3dB带宽和增益带宽积的解析表达;在噪声特性分析中,得到了几种主要噪声电流源的均方根功率谱密度的解析表达,并讨论了噪声电流源在不同的频率范围内对器件的影响,其中基极电流引起的散粒噪声与基极电阻引起的热噪声在1~5GHz范围内起主要作用;集电极电流引起的散粒噪声与基极电阻引起的热噪声在5~10GHz范围内起主要作用.第四,分析了RCE/HBT集成器件设计与制备中的折中因素,形成了较为完善的OEIC前端器件的设计优化方法.第五,对RCE/HBT集成器件进行了工艺制备及实验研究;在没有DBR的情况下,光电探测器件获得了约15％的量子效率和5GHz的3dB带宽;总结了集成器件制备过程中的问题,提出了改进后的HBT器件制备工艺.第六,在该文研究内容的讨论中,任晓敏教授与作者共同提出了"圆柱型半导体光电子器件"的新想法,这种器件采用与光纤类似的结构,即在圆柱径向上呈现分层分布,完全不同于传统的半导体光电子器件的结构.第七,首次将通用完全匹配层(GPML)边界条件引入到波导形式的二维时域有限差分(FDTD)数值计算方法中,构建了可以用于模拟任意横截面结构的有耗、无耗波导器件的FDTD方法;利用这种方法分析了新型光电探测器的场分布特性和波长选择特性.第八,在分析圆周Bragg结构中,创造性地利用了Bessel函数的余弦、正弦大宗量近似解析表达,推导了圆周Bragg结构中不同层之间电磁场分量的系数关联.