GaN具有禁带宽度大、击穿场强高、热导率大、电子饱和漂移速度高等特点,在高温以及微波功率器件制造领域具有极大的潜力。其中,异质结AlGaN/ GaN的HEMT器件在微波大功率和高温应用方面均具有明显的优势,已经成为当前研究的热点之一,但是仍未实现商业化,主要是由于对AlGaN/GaN HEMT器件的可靠性问题还需要更多的分析和研究。本文即在此背景下对AlGaN/GaN HEMT器件的高场应力可靠性和温度特性进行了广泛而且较深入的研究。主要研究工作和成果如下:本文首先给出了自主研发的AlGaN/GaN HEMT完整的工艺流程,制造出了具有良好特性的蓝宝石衬底和SiC衬底AlGaN/GaN HEMT;其次,本文对自行研制的AlGaN/GaN HEMT器件的高场退化效应作了研究,重点研究了几种典型高场应力下的器件退化,得到器件关键参数随应力时间的退化规律。通过对器件分别施加变漏压应力和变栅压应力,研究应力条件对器件退化的影响,结果表明,器件在开态和关态应力下的退化机制各有侧重:在开态情况下,沟道热电子效应占优势,在关态情况下,则是栅电子注入效应占优势。此外,结合已有的实验结果,提出了几种改善高场退化效应的措施,为改进器件材料和工艺提供了指导方向;最后,对AlGaN/GaN HEMT的高温特性以及热存储特性进行了研究。研究表明:高温情况下,材料迁移率下降是器件输运特性退化的主要原因;而短期热存储之后,器件性能的提高是由于陷阱对电子的释放引起。综上所述,本文在自主研制的高质量AlGaN/GaN异质结材料上,通过一系列工艺步骤,成功地研制出具有良好特性的AlGaN/GaN HEMT,并对器件的高场应力可靠性和温度特性进行了分析研究,取得了较为满意的结果。