随着氮化镓高电子迁移率晶体管（GaN HEMT）器件的工作频率进入毫米波频段,由于Ga N材料自身的特点,实现低噪声性能的器件与电路都在面临着严峻挑战。为了解决上述问题,精准的毫米波GaN HEMT器件噪声建模是非常必要的。针对GaN HEMT传统器件结构及其噪声模型在高频段应用上存在的问题,本文从多方面进行了噪声建模研究,包括经验基和物理基GaN HEMT器件噪声模型的建立与验证。针对Pucel和Pospieszalski经验基噪声模型,采用Keysight ADS软件对三个栅长、栅宽都相同但外延层结构不同的GaN HEMT器件进行噪声模型的仿真验证。仿真与测试数据的对比结果表明,相较于Pospieszalski模型,Pucel模型具有更高的精确度,且在高频上也具有更高的应用潜力。但Pucel模型中需使用三个噪声相关因子来表征噪声,且噪声源的表达式更为复杂,而Pospieszalski模型仅需两个,因此建模方案的选择需折中考虑模型的复杂度和精确度。针对GaN HEMT物理基建模,基于0.9mm GaN HEMT的测试数据,采用Silvaco TCAD软件进行了物理基建模,并考虑了陷阱、表面态和非完全离化等的影响,实现了仿真与测试数据的拟合。针对具有双凹陷势垒层结构的GaN HEMT（DRBL GaN HEMT）,基于已验证的物理基模型,建立了频率达40GHz的噪声模型,分析了凹陷结构对噪声性能的影响。仿真结果表明,其相较于常规结构具有更优越的噪声性能,且噪声的改善随频率的增加变得更为明显。当凹陷的深度和长度分别为9nm、400nm时,在0～40GHz频段内,DRBL GaN HEMT的最小噪声系数平均优化了0.3d B,噪声电导平均优化了0.05S。为探讨GaN HEMT器件物理基模型在电路设计中嵌入的方法,采用已通过紧凑型模型理事会（CMC）认证的物理基ASM-HEMT模型进行研究,实现了模型在Keysight ADS软件中的嵌入,并完成了GaN HEMT器件的单管仿真。论文的研究工作为毫米波Ga N集成电路的噪声性能改善提供了一定的技术参考。