GaN功率器件的出现是全球半导体工业在第一代半导体材料理论极限不断逼近的今天做出的伟大尝试,也是历史发展的必然。GaN功率器件在5G应用、快速充电、AI智能等未来领域对传统硅（Si）芯片的取代与广泛应用的逐步实现,使得GaN功率器件相关研究成为吸引世界目光的前沿与热点。而GaN整流器作为GaN功率器件中必不可少的一环,凭借其在清洁能源应用系统、微波传能等方面的重要应用,其研究与制备同样将在GaN功率器件发展版图中的占据重要的一席之地。本论文从AlGaN/GaN异质结结构设计与器件制备两个角度出发围绕GaN整流器性能进行研究,主要研究成果如下:1.通过缓冲层结构设计在Si（111）衬底上实现AlGaN/GaN单异质结结构外延生长,并通过多种表征手段进行结构分析,分析结果可知:通过本论文外延生长得到的AlGaN/GaN单异质结外延结构中,AlGaN势垒层厚度为17.91 nm,层内Al摩尔组分为25.08%,面内弛豫系数17.48%,处于强应变状态。AlGaN/GaN单异质结结构电学性能良好,适用于GaN功率器件制备。2.以AlGaN/GaN单异质结结构为基础,设计依次在结构中引入AlN插入层、GaN盖帽层以及Mg掺杂与C掺杂两种半绝缘化GaN插入层,通过结构分析在材料角度上研究不同插入层对AlGaN/GaN异质结结构特性的影响。随后使用不同AlGaN/GaN异质结外延片进行GaN整流器器件制备,从器件角度验证不同外延结构对器件性能影响。3.以性能最佳AlGaN/GaN异质结外延片作为结构基础,通过对器件电极图案设计与结终端结构引入两方面工作入手,实现了正向比导通电阻为11.17 mΩ/sq,-20 V反偏电压下漏电电流大小为5.6×10^-5 A的GaN整流器制备。