氮化镓（GaN）基高电子迁移率晶体管（HEMT）在高频及大功率方面展现出了巨大的优势,在我国国防及航天航空领域应用中具有广阔的前景。但在面临复杂的辐射环境时,器件的可靠性受到了巨大挑战。器件在工作时受到的辐射源大部分是质子,而国内外的研究主要是基于高能质子,对低能质子的研究较少。因此,本文基于低能质子对AlGaN/GaN HEMT器件的辐射效应研究,重点对辐射缺陷进行了系统的表征。本文主要研究工作和研究结果如下:（1）开展了AlGaN/GaN HEMT器件低能质子辐射实验,研究不同能量和注量质子对器件直流特性的影响,实验结果表明,低能质子辐射对器件造成的损伤极为明显。质子辐射会导致器件最大漏电流降低,最大跨导降低,阈值电压正漂和栅极泄漏电流增加,并且质子能量越低,器件特性退化程度越高。利用1/f低频噪声测试来表征辐射缺陷,发现随着辐射注量的增加,缺陷密度逐渐增大。并对辐射前后器件进行低频噪声温度依赖性的测试,发现噪声峰值对应0.8 e V,并且随着辐射注量的增加,峰值逐渐减小,这可能与缺陷络合物VGa-ON-H中的H去除有关。光致发光谱测试结果显示,黄带峰值随着质子注量的增加而增大,认为质子辐射在AlGaN/GaN HEMT器件中引入了镓空位相关的络合物缺陷,从而造成器件性能的退化。（2）开展了AlGaN/GaN HEMT器件低能质子辐射缺陷的高场应力实验,研究在关态、开态、半开态不同偏置条件下器件特性的退化程度,实验结果表明,未辐射器件在开态应力下退化程度最大。对辐射后的器件在关态和半开态下施加漏阶梯应力,结果表明质子能量越低器件退化程度越大,关态应力比半开态应力退化程度更大。对质子辐射后施加高场应力的器件进行低频噪声温度依赖性的测试,发现噪声峰值对应0.8 e V,随着辐射注量的增加,峰值逐渐增大。其中在关态应力下,质子能量为70 ke V的噪声峰值增加最大。（3）进行了AlGaN/GaN HEMT器件低能质子辐射缺陷在不同温度下的退火研究。对质子辐射后的器件进行高温退火实验,通过对退火后器件直流特性的测试,可以得到在600℃退火后,100 ke V质子辐射后器件最大跨导和最大漏电流恢复到了79%和87%,70 ke V质子辐射后器件最大跨导和最大漏电流恢复到了75%和87%。通过对退火后器件的低频噪声测试得到退火后的辐射缺陷密度,发现退火后缺陷密度明显减小。