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毫米波固态器件和电路是电子装备固态化、小型化、相控阵化和智能化的核心器件，也是无线通信和无线传感网络发展的关键器件，属于国家发展的战略资源之一。InP基双异质结双极晶体管(DHBT)和平面型肖特基势垒二极管(SBD)是重要的毫米波固态器件，具有工作频率高，开启电压低等优点，在毫米波单片集成电路(MIMIC)中有着广阔的应用前景。本论文针对InP基DHBT和SBD器件的研制难点和存在的问题，采用气态源分子束外延(GSMBE)技术和化合物半导体工艺平台，结合理论分析和模拟，对InP基DHBT和SBD在材料生长和器件研制两方面进行了探索研究，取得了如下的主要研究结果: 针对InP/InGaAs/InP DHBT材料的生长难点，对重C掺杂InGaAs基区材料和InGaAsP四元系插入层材料的生长进行了研究。将四元系组分计算引入参数调节过程，简化了四元系材料的生长过程。获得了具有较高迁移率的p型InGaAs基区材料，同时使BC结导带势垒尖峰得到明显改善。所生长的InP基DHBT结构材料具有良好的晶体质量和电学特性，已由器件合作单位应用于国产W波段电路的研制。 采用基于Bethe热电子发射理论和Schottky扩散理论相结合的模型，分析了SBD中的势垒高度调节机制。提出了一种调节InP基SBD势垒高度的设计方法，对带有不同厚度和掺杂浓度高掺杂层的InP基SBD直流I-V特性进行了数值模拟，设计结果可有效调节InP基SBD的开启电压，从理论上指导了材料结构设计。 提出了一种带有新型空气桥结构的InP基平面型SBD，并针对平面型InP基SBD的制备难题，设计了器件版图和工艺流程。结合新型空气桥结构的制备，对金属-半导体接触工艺和外延层湿法腐蚀关键技术进行了深入研究。通过淀积介质层保护、自对准工艺、蒸发溅射金属、选择性电镀、刻蚀腐蚀介质层和有源层等多步工艺，研制成功平面型InP基SBD器件，目前国内尚未见报道。 对所研制的InP基平面型SBD进行了表征和测试，结果表明，其直流开启电压约为0.2V;偏置电压0.6V时，电流密度53.7kA/cm2。从直流特性中提取了肖特基势垒高度、理想因子等参数。同时，提出了一种等效电路模型，以交流测试得到的S参数为优化目标，对等效电路模型的S参数进行了仿真并优化，得到器件的本征参数Cj=30.3fF，Rs=8.38Ω;进而计算出所制备的InP基平面型SBD的截止频率fc为627GHz，可用于毫米波段混频器、倍频器等电路的制作。