GaN基高迁移率晶体管（HEMT）由于其优异的耐高温高压以及抗辐照等性能在卫星通信、空间站等航天领域广泛应用。然而,太空中存在的大量高能粒子会在器件中引入缺陷,致使器件性能退化甚至失效,严重威胁器件的可靠性。因此,深入研究AlGaN/GaN HEMT器件的辐照损伤机制对提高航天器和卫星的可靠性具有重大意义。基于此背景,本文通过实验与仿真相结合的研究方法,系统地研究了AlGaN/GaN HEMT器件辐照效应,通过深入分析辐照的退化情况,揭示了辐照的退化机制,对器件的抗辐照加固具有指导意义。主要的研究内容如下:首先从理论上分析了AlGaN/GaN HEMT器件工作原理,建立了二维电子气电荷控制模型。介绍了器件所面临的辐照环境和辐照效应,分析了辐照对GaN材料和AlGaN/GaN HEMT器件的损伤机理,认为辐照感生缺陷是引起器件辐照损伤的主要机制。接着进行了AlGaN/GaN HEMT器件的⁶⁰Coγ辐照总剂量研究。首先对AlGaN/GaN HEMT器件使用未加电γ辐照来模拟器件在非工作状态下的受辐照状态,与之前国内外研究得出的器件在γ辐照后性能严重退化的结论相反,实验发现未加电器件γ辐照后电性能有所改善,归因于辐照在栅极下方引入少量的受主缺陷所致。接着对器件进行在线加电γ辐照模拟工作状态下的辐照特性,发现加电辐照后器件的电特性发生大幅度退化。为了探究加电辐照退化主要是由辐照引起还是电应力引起,进行了AlGaN/GaN HEMT器件的开态恒定电应力实验,通过对实验结果的比对分析,认为是辐照加重了器件的电应力效应。最后从实验和仿真两方面研究了AlGaN/GaN HEMT器件的质子辐照效应。实验中采用不同能量和注入剂量的质子对器件进行辐照,结果表明低能量或高注入剂量质子均会引起器件严重退化。由于低能质子传递给晶格原子的NIEL更多,其导致的器件退化更为严重。利用粒子辐照仿真软件SRIM,模拟了质子与GaN材料之间的相互作用,包括质子在材料中的阻停位置、诱发的空位分布以及碰撞过程中的能量传递情况,计算了质子在AlGaN/GaN HEMT器件不同深度产生的空位密度,发现低能质子在靠近异质结两侧Al GaN层和GaN层引入的空位数量最多,且以Ga空位为主,分析认为Ga空位的形成是导致器件退化的主要因素。此外,根据AlGaN/GaN HEMT器件在不同辐照条件下的退化机制,从器件工艺、材料、结构方面针对性地提出了一些辐照加固方法。