由于具有高饱和电流、高截止频率以及大功率容量等优越的性能，AlGaN/GaN高电子迁移率场效晶体管（HEMT）在微波功率放大器和高压开关电路中的具有巨大的应用前景。增强型AlGaN/GaN HEMT器件能为简化电路设计和实现GaN基E/D模数字电路提供巨大的便利，已成为近年来的研究热点。F等离子体处理是一种实现增强的有效方法，但在电应力下其面临诸多可靠性问题，本文以此为背景，研究了薄势垒F注入AlGaN/GaN HEMT器件的电应力可靠性，主要研究工作和成果如下：　　首先利用Silvaco TCAD仿真软件探索了F注入AlGaN/GaN HEMT器件仿真方法，发现受主掺杂可以较好地模拟F注入。通过仿真发现F等离子处理的功率越大、时间越长，器件的阈值电压就越大。另外对“F离子碰撞电离”和“F离子迁移”这两种主流的F注入器件高场应力退化机理进行了验证仿真，发现前者比后者更合理。　　接着研究了薄势垒F注入AlGaN/GaN肖特基二极管（SBD）在正向和反向电压应力下的可靠性问题，反向应力后器件的阈值电压和正、反向电流均出现退化，而正向应力后器件基本无退化。通过分析应力时载流子的输运过程，发现反向应力后器件的退化与 F离子的碰撞电离以及新陷阱的产生有关，最终C-V电导法对应力前后器件内界面态的测试结果以及对器件异质结界面势垒的计算结果都验证了此分析。　　然后研究了开态和关态高场电应力对薄势垒F注入AlGaN/GaN HEMT器件性能的影响。开态高场应力后器件的阈值电压出现了退化，分析发现阈值电压的退化现象与F离子的碰撞电离有关，且退化程度与应力时各电极的偏置电压密切相关；关态高场应力后器件栅-源反向电流变小而栅-漏反向电流变大，结合Frenkel-Poole模型分析了这些电流的变化情况，发现应力时器件内部发生了F离子的碰撞电离以及AlGaN/GaN的逆压电效应。另外，关态高场应力后器件的阈值电压也出现了退化，但F等离子体处理功率不同，阈值电压的退化程度也不同。分析发现F离子在器件内部的分布情况能够影响阈值电压的退化程度，而且GaN中的F离子对提高器件可靠性具有显著意义。　　最后根据之前章节的研究内容讨论了提高F注入HEMT器件电压应力可靠性的措施，提出了两种改善器件可靠性的思路，并针对这两种思路各介绍了一种新型F注入AlGaN/GaN HEMT器件。使用Silvaco TCAD仿真软件研究了这些新型器件，发现它们的基本特性正常且电应力可靠性也得到了增强。