随着人们对无线通讯需求的不断增加，射频集成电路(RFIC)技术迅速发展，成为了集成电路产业新的增长点。在RFIC所采用的工艺技术中，RF CMOS具有成本和集成度方面的巨大优势，是未来无线通讯技术的发展趋势。而RFIC中，又尤以功率放大器(PA)模块受到CMOS技术的限制最大，成为了CMOSRFIC以及CMOS系统芯片(SoC)的瓶颈。因此，实现高性能CMOS功率器件及CMOS PA具有重大的现实意义。本文以CMOS PA和功率器件为主要研究对象展开研究，成功实现了2GHz工作的高功率全差分线性CMOS PA，创新性的提出和制备了与CM()S完全兼容的高击穿电压功率器件，并对所提出的功率器件进行了建模以及应用研究。 设计并实现了2GHz的ClassAB CMOS PA。该PA采用Jazz半导体0.35μmCMOS工艺。其拓扑为两级全差分结构，差分的结构实现了两个PA的功率组合，其匹配网络所采用的差分电感也具有更高的品质因子。通过在两级放大器的功率管源端引入虚地，成功解决了PA的参考地漂移问题。在设计中采用多种建模方法，对各部分寄生量进行了控制和优化。实测结果显示该CMOS PA具有26.6dBm的输出功率(P<,out>)和26％的功率增加效率(PAE)，在15dBm P<,out>时，具有-35.3dBc的邻道功率比(ACPRl)和.66.3dBc的次邻道功率比ACPR2。与近年相关报道相比具有高输出功率的优势。 创新性地提出了一种完全采用标准CMOs工艺即可实现的功率器件STI-LDMOS。采用Nwell作为LDMOS的漂移区，并在其中引入了STI结构，对沟道/漂移区结的耗尽区电势、电场进行重构，以提高击穿电压。论文对提出的新器件进行了理论分析、器件仿真，并进行了实验验证。通过器件仿真，研究对比了STI-LDMOS与普通LDMOS和。MOSFET的性能，证明了提出的新型STI-LDMOS器件的相对优势，并研究了该器件的关键参数与其性能的关系及该器件在按比例缩小器件中应用的可能性。通过在chartered半导体0.18μm标准CMOS工艺的流片，实现了所提出的STI-LDMOS器件。测试结果表明其具有11.6V的击穿电压，18GHz的f<,t>和30GHz的f<,max°>在2.45GHz工作时，该300“m宽度的器件可输出19.3dBm Pout，对应PAE 55％，这一测试结果和其它需要增加工艺步骤的CMOS功率器件可达到的结果相当。针对新型STI-LDMOS的结构特点，提出了一个等效电路模型(宏模型)。通过在MOSFET漏端串联入一个JFET，并通过增加一系列电容、二极管和电阻反映器件的直流、交流特性，模型仿真结果和测试结果吻合良好。利用所提出的STI-LDMOS器件及模型，设计了一个Class E的CMOS PA。在设计中首次采用了多级AC短路谐振腔的方法，解决了单端PA中的参考地漂移问题。设计的结果显示，该Class E PA具有30dBm的P<,out>和65％的功率转换效率。该性能结果在相关报道中处于前列水平。 以上研究所设计的CMOS功率器件和PA，实现了输出功率和击穿电压等方面的进步或突破。所提出的STI-LDMOS器件可显著提高标准CMOS工艺中功率器件的击穿电压，拓展了CMOS技术在高功率方面的应用空间。功率放大器设计中所采用的两种参考地漂移解决办法，对相关设计也具有重要的参考价值。