微波功率晶体管可在微波频率下可靠地输出几百毫瓦至几十瓦的射频功率。这就要求晶体管在微波频率下具有良好的功率增益和效率。高频率和大功率是矛盾的，故微波功率晶体管的设计须从器件结构、物理参数、电学性能和热传导等各方面综合考虑。提高频率、功率性能的主要途径有:①提高发射极的“周长/面积比”，以提高单位发射极周长的电流容量。②采用浅结高浓度扩散或离子注入，以得到小的基极电阻，又能减薄基区，从而缩短少子在基区的渡越时间，提高工作频率。③采用多发射极单元分散的结构，适当减薄外延层和衬底厚度，以减小热阻。器件的主要结构形式有梳状、覆盖式、网状及菱形等。④采用电迁徙小、能承受大电流密度、欧姆接触电阻小的多层难熔金属化系统（如铂钛铂金、钨钛金、铂钼金等）。⑤为了提高抗电压驻波比能力、防止二次击穿，通常在发射极串联一个镇流电阻。⑥微波功率晶体管的管壳既要散热性能好，又要频率性能好，因此通常采用对电绝缘、导热性能可与金属媲美的氧化铍陶瓷作管座，某些情况下，可采用内匹配技术，即在管壳内制一个MOS或MOM电容和键合内引线组成网路与管芯匹配，使得电流在发射极各区均匀分配，以提高功率输出，并在一定的频带内，得到最高的功率增益。⑦减小发射极引线电感量，是提高增益的关键之一。
砷化镓肖特基场效应管(GaAs MESFET) 是一种性能优良的微波功率晶体管，它的工作频率远远高于硅双极功率管。但砷化镓材料的热阻比硅大，因而功率容量比硅双极功率管小很多。双极晶体管可工作在微波频段的低端，而输出较大的功率（400兆赫下输出功率达100瓦，1吉赫下输出功率达50瓦,砷化镓场效应管则可工作在微波频段的高端，输出中等大小的功率6～8吉赫下输出功率为20～25瓦，12吉赫下输出功率为1～3瓦）。功率场效应晶体管是多子器件，不存在二次击穿和低温下电流增益下降的问题。它的工作温度范围很宽(一般为－55～12)，也可能在 77K下工作。最高结温为20。它的抗辐射能力比硅双极晶体管高两个数量级。
微波功率晶体管还有硅静电感应场效应管、硅VMOS和异质结（镓铝砷/砷化镓）双极晶体管等结构。
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