以GaN为代表的第三代宽禁带半导体材料,近年来因其优良的特性(临界击穿电场高、电子饱和速率高、耐高温、抗辐照)成为研究热点,在大功率、高频等领域得到快速发展。III-V族氮化合物AlGaN/GaN高迁移率晶体管(High Mobility Electron Transistors,AlGaN/GaN HEMTs)异质结构(Heterojunction)因极化效应在不掺杂的情况下产生高浓度的高迁移率二维电子气(2-DEG),形成导电沟道。尽管AlGaN/GaN HEMT器件发展迅速,但到目前为止,其击穿电压仍然远低于其理论值。针对这一问题,本文利用Sentaurus TCAD仿真软件建立相应模型,通过数值计算仿真,优化器件电场分布,降低栅极边缘的峰值电场,提高器件击穿电压。本论文对以下两个方面进行了研究:(1)单层栅金属场板(Gate connected Field Plate)。器件采用栅场板结构后可以改变沟道中的电场分布情况,降低第一峰值电压,产生第二电场峰值,使栅漏之间的电场分布更加均匀,提高器件的击穿电压,从105 V增大到了300 V。(2)阶梯AlGaN势垒层。根据沟道2DEG浓度随AlGaN势垒层厚度的变化规律,设计一种带有阶梯AlGaN势垒层的新型AlGaN/GaN HEMTs器件结构,研究阶梯长度和高度对器件性能影响,取最优值时,击穿电压为127.5 V,对器件击穿电压提升有一定的帮助。最后加入栅场板,得到的新结构,其导通电阻为2.28m?.2,击穿电压为379 V,结果比较理想。