氮化镓(Gallium Nitride,GaN)高电子迁移率晶体管(High Electron Mobility Transistor,HEMT)工作在高压条件下,会产生电流崩塌效应,宏观上表现为动态电阻增加。为了评估电流崩塌效应,可以通过测量动态电阻值来量化器件的退化。如果从传统开关电路中直接提取动态电阻,示波器探头量程需设置得足够大以同时探测开态几十毫伏和关态几百伏的漏压,此时示波器测量精度不足,无法精确读取导通压降值,导致动态电阻的提取存在误差。因此,研究GaN HEMT器件动态电阻的精确测试方法十分重要。本文设计的GaN HEMT器件动态电阻测试电路是在传统动态开关测试电路的基础上加入电压钳位模块,把关断状态的漏极电压钳位到较小值以提高示波器的精度。论文详细阐述了栅极驱动模块的功能设计,包括电源隔离、信号源隔离、数模隔离、稳压、任意栅压驱动等;电压钳位模块的功能设计,包括电压钳位方案、RC滤波方案的确定;测试电路优化设计,包括基于仿真软件的电路参数拉偏、板级电路寄生参数优化等。基于本文测试电路,GaN HEMT器件在导通后的180ns内即可提取到准确的动态电阻,达到本文设计指标。基于该测试电路,本文还深入研究了不同应力条件下动态电阻退化的机理。研究结果表明,动态电阻的退化与关态漏极高压应力的大小、短时间内高压应力的施加时间以及温度呈正比。而且,高栅压下关态漏极高压应力的大小和施加时间对动态电阻退化速度的影响比低栅压下快一倍左右。本文的研究对GaN HEMT器件电流崩塌效应的评估和抑制设计具有一定的指导意义。