硅以及砷化镓作为第一代和第二代半导体材料的代表推动了微电子技术发展,由于材料性能的限制,并不能满足高温、高频、高压、大功率的要求。与此同时,具有禁带宽度大、击穿场强高、饱和载流子迁移率大,热导率高等优点的GaN材料成为半导体领域的研究热点。然而杂质含量高、缺陷多、位错密度大等问题阻碍了AlGaN/GaN HEMT（High Electron Mobility Transistor,高电子迁移率晶体管）器件的发展。研究表明,低频噪声可以表征器件缺陷,具有非破坏性及灵敏、快速的特点。本文结合器件的电学特性及低频噪声特性,进行了高应力条件下AlGaN/GaN HEMT器件特性和失效机理研究,其主要内容如下:（1）研究了AlGaN/GaN HEMT器件在25℃¹25℃温度范围内电参数退化和对应的去俘获效应。在直流条件下,随着温度的升高,转移特性曲线负向漂移、跨导峰值降低、栅极泄漏电流I_G和亚阈值区漏源电流I_DS显著增大。正向-反向二极管实验、双脉冲实验和栅延迟实验表明,在较高温度下去俘获效应增强,并且AlGaN势垒层中螺位错提供了电子去俘获的路径,电子容易从缺陷中逸出,从而导致器件电参数退化。此外,通过低频G-R噪声技术计算出电子从热缺陷中去俘获所需的激活能。（2）研究了AlGaN/GaN HEMT器件高温存储下性能的退化机制。高温存储后漏源电流I_DS增大,阈值电压V_TH负向漂移。漏延迟实验、正向-反向二极管实验和电容-电压实验表明,高温存储下GaN缓冲层中的浅施主杂质中的电子激发到三角势阱以及栅极和AlGaN势垒层界面态增多,导致二维电子气面密度的增加,异质结界面态密度的减小,进而使得器件退化。（3）研究了AlGaN/GaN HEMT器件高温反偏下的退化机理。高温反偏后漏源电流I_DS下降,阈值电压V_TH正向漂移。通过双脉冲实验、栅延迟实验和反向-正向二极管实验,证明AlGaN表面态俘获热电子及产生缺陷效应是器件退化的主要原因,并且通过拟合低频1/f噪声得到缺陷态密度从8.3E18cm^-3eV^-1增加到1.4E19cm^-3eV^-1,从而定量表明器件退化程度。