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砷化镓的表面钝化是一个长期未能很好解决的问题。八十年代后期出现的硫钝化技术给钝化研究注入了活力，但它的化学稳定性仍不够理想。本论文通过对GaAs MESFET击穿机理和硫钝化机理的研究，用负电荷表面态理论，解释了GaAs MESFET动态击穿特性及硫钝化后栅漏击穿电压增大、源漏饱和电流减小的机理，提出了改善硫钝化稳定性的措施。 GaAs MESFET动态击穿特性测试结果表明，GaAs MESFET的击穿电压随栅极与漏极上所加脉冲电压宽度的增大而增大，这主要是因为表面态的原因。 用（NH4）2Sx溶液进行湿法钝化处理可以除去GaAs表面的氧化物以及多余的As，抑制施主表面态As的反位缺陷AsGa的形成，也就是说，GaAs表面硫钝化可以同时降低Nd和Nd/Na的比值（Nd是施主表面态密度；Na是受主表面态密度）。表面受主态的增多使表面负电荷密度增大，表面聚集的负电荷可以分散漏侧栅边缘处的电力线密度，减弱了栅靠漏一侧的电场强度，击穿电压提高。这是硫钝化GaAs MESFET击穿电压升高的主要机理。 本文分析了硫钝化后源漏饱和电流减小的原因，认为GaAs表面极易被空气中的氧原子氧化，由于Ga-O键比As-O键结合的更紧，Ga原子优先向表面移动，这导致亚表面层成为富As层。过多的As元素会提升GaAs亚表面层AsGa施主缺陷浓度。硫处理去除了GaAs表面的氧化物和多余的As，因此遏制了施主表面态AsGa的形成，降低了Nd和Nd/Na。表面费米能级向价带顶移动，能带弯曲加剧，肖特基势垒高度增加，表面耗尽层变厚，导电沟道变窄，是导致源漏饱和电流下降的主要因素。 利用（NH4）2Sx处理与PECVD氮化硅钝化相结合，研究改善GaAs表面硫钝化稳定性。用SIMS分析结合器件直流特性测试，比较了在不同条件下淀积的氮化硅对GaAs硫钝化表面的作用，特别是淀积温度分别为80℃、80℃/230℃、230℃时对硫钝化效果的影响。在此基础上提出了较佳的钝化条件：先以湿法硫钝化作为GaAs器件表面钝化，再用低温（80℃）SiNx膜保护硫钝化表面，最外层淀积高温（230℃）SiNx膜。200℃退火24小时后，器件的击穿特性基本保持不变，该措施有可能发展成为GaAs器件制造中的一种实用钝化工艺。