GaN器件因具有禁带宽、击穿电压高、电子饱和速度高、热导率高、抗辐照能力强等优势广泛应用于无线通信的基站、雷达、航天系统等。尤其是对于航天器用国产化固态功率放大器(以下简称固放)单机产品,高性能的GaN功率场效应晶体管作为内部关键元器件,严重影响和限制了整个固放单机的整体性能。近年来,星载固放更多的是采用进口高性能GaN功率场效应晶体管。然而,随着国外关键微波器件对中国的禁运,高等级GaN功率器件的采购越来越困难。根据我国在十三五期间即将立项和正在论证的项目分析,星载固放的需求量很大,种类也较多,若全部采用进口GaN器件,则存在引进成本高、军费开支大,以及宇航卫星发展受制于人的问题。因此,自主研发国产高性能、高可靠的GaN微波器件是未来宇航星载固放发展的唯一出路。经过多年的技术创新和改进,国产GaN器件已经经历了从无到有,工艺技术水平也在逐渐趋于成熟。然而,国产GaN器件是否能够可靠的应用于航天器系统中,需经过全面的可靠性评估。本论文是在研究氮化镓器件固有特性、失效模式及失效机理的基础上,结合宇航应用需求,借鉴宇航最新型评价技术,制定了氮化镓可靠性评估技术方案,并采用国产样品进行验证。本论文的主要内容为:1、研究了氮化镓材料的基本特性和和氮化镓器件的典型效应。包括低温效应、高温效应、大电流电压特性。2、基于氮化镓器件固有可靠性薄弱点以及宇航应用需求,制定了全面的氮化镓器件可靠性评估方案。评估方案总体上包括功能性能分析(与国外进口器件的比对)、结构分析、极限评估、加速寿命试验、无源元器件评价这五大部分。文章对每一部分的试验项目、试验目的、试验方法等进行了详细的论述。这些试验方法是在吸取近年来宇航元器件认定、国产化应用验证、自主可控等最新型的元器件评价技术的基础上,形成的适用于氮化镓器件开创性的可靠性评估技术和方法。3、选取了国产0.35um PT工艺的GaN HEMT器件进行试验,试验样品包括GaN功率管管芯、电容(MIM电容)和电阻(体电阻和金属膜电阻)。其中,功率管管芯分为两类:一类是16mm的正式管芯,另一类是PCM中各种小尺寸的测试管芯。评估试验结论为:功能性能评估评估结果显示器件高低温电性能稳定,热性能符合预期要求,未发现任何异常;结构分析通过微观检测设备检查器件的结构,评估器件的材料和工艺情况,未见异常;极限条件评估试验发现器件的极限耐受能力较好,相对于正常使用条件留有较大余量;寿命试验分为直流和射频寿命,试验评估器件在沟道温度为225℃(最高工作温度)时的MTTF超过了10~5h,在射频条件下连续工作1000h、开关机4000次,未出现异常。无源元件评估用于检查管芯键合和烧结的质量,测试结果满足要求。