电力电子器件,又称为功率半导体器件,是主要用于电力设备的电能变换和控制电路方面大功率的电子器件,广泛应用于各种家用电器、工业电源、电机驱动、电力牵引、电能质量控制、可再生能源发电、分布式发电、国防和前沿科学技术等领域。肖特基二极管是电力电子器件里最基础的功率元器件之一,是其基础组成部分。GaN作为第三代宽禁带半导体不仅是直接带隙材料,而且其禁带宽度宽、击穿电场高,并同时具有良好的热导性、耐高温性。这些优点极大的弥补了前两代半导体材料本身固有的缺憾,是制备高温、高功率、高频和抗辐射电子器件和短波长、大功率光电子器件的理想材料。Si作为n型GaN的传统掺杂剂,尤其是对重掺杂的GaN衬底而言,会显著增加其内应力,导致其晶体缺陷相应激增,无法满足高质量器件的要求。Ge作为浅能级施主,不但具有与Si相近的激活能（Ge～20 me V,Si～17 me V）,而且由于Ge的原子半径与Ga更加接近,更能进一步降低其掺杂带来的形变量,从而使得Ge掺杂GaN衬底具有更低的应力及缺陷。本文以Ge掺杂GaN衬底为基础,通过材料表征,理论分析,器件制备,电学测试对Ge掺GaN垂直肖特基二极管进行了研究。首先运用原子力显微镜、高分辨X射线衍射、拉曼光谱、光致发光光谱、阴极萤光等手段对Ge掺GaN进行了详细材料表征,验证了所使用的Ge掺GaN拥有良好的晶体质量,并讨论证明了Ge掺GaN相比常用的Si掺GaN拥有更小的内应力。其次,探索了GaN的欧姆接触制备工艺,并以此为基础制备了Ge掺GaN垂直肖特基二极管。通过对制备的Ge掺GaN垂直肖特基二极管进行的各种电学测试,提取了其关键参数,发现制备的Ge掺GaN垂直肖特基二极管拥有非常好的肖特基接触,其反向击穿特性达到世界一流水平。另外变温反向恢复电流测试证明Ge掺GaN垂直肖特基二极管在高温下拥有良好的稳定性。最后,对制备的Ge掺GaN垂直肖特基二极管进行了O2 Plasma处理,以此为基础制备了以原生氧化物为钝化层的终端结构。发现其不仅具有清除污染的功能,还起到了调节电场线,提高击穿场强的作用。这使得O2 Plasma处理工艺起到了提高器件稳定性的作用。