GaN基半导体材料与器件由于具有击穿场强高、电子迁移率高、电子饱和速度大、耐高温、抗辐照等优点,吸引了越来越多的关注。经过几十年的发展,在电子器件方面AlGaN/GaN HEMT吉构在高频率、大功率、高电压等方面已经取得了极其出色的结果。为了进一步拓展GaN基材料的独特优势,除了微波功率器件外,应用于功率开关领域的增强型GaN HEMT器件以及双极型GaN器件也开始受到人们的关注。基于此,本文从GaN基材料体系的极化理论入手,利用InGaN材料表现出来的独特极化特性,针对多种含InGaN的新型GaN基增强型HEMT和双极型器件,进行了仿真设计研究。取得的主要研究成果包括：1、首先针对InGaN帽层的AlGaN/GaN HEMT结构,仿真研究了InGaN帽层对AlGaN/GaN异质结能带的调制效应,并对InGaN帽层的In组分和厚度进行了优化,设计出阈值电压高达2.7V的增强型HEMT器件；2、提出了一种InGaN填充的凹槽栅AlGaN/GaN HEMT曾强型器件结构,通过仿真研究与凹槽深度优化,设计出阈值电压1.3V、具有更高栅控特性的增强型HEMT器件；3、针对n+-GaN/p-InGaN/n-GaN纵向HBT器件,仿真研究了基区InGaN层In组分对器件特性的影响,发现从发射结到集电结In组分正向缓变的InGaN基区结构具有更高的电流放大能力,同时采用一种缓变的发射结能够显著提高电流放大能力；4、提出了一种2DEG/p-InGaN/2DEG的横向GaN基双极型晶体管,该结构与AlGaN/GaN HEMT结构与工艺的兼容性好,仿真研究证明了该结构的可行性,并分析了发射区2DEG密度、InGaN基区宽度、AlGaN背势垒等因素对器件性能的影响。