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GaN基MIS-HEMT器件具有关态漏电低、击穿电压高等优点,是研制高效GaN基微波功率器件的理想选择。然而MIS-HEMT器件沟道载流子的输运特性极易受到栅绝缘层、界面状态及温度的影响,从而对器件性能和可靠性产生一定的影响。因此研究MIS-HEMT器件的沟道输运性质具有十分重要的意义。本文使用仿真与实验相结合的方法,针对AlGaN/GaN MIS-HEMT器件特性和沟道载流子输运特性进行研究。主要工作内容如下:（1）使用Silvaco仿真软件研究绝缘层/栅介质层界面态密度、栅介质层厚度、凹槽深度等对AlGaN/GaN MIS-HEMT器件直流特性的影响,并为器件关键结构部分的设计提供参考依据。结果表明界面态的存在会对器件特性造成较大的影响,在器件制造过程中应采取措施降低界面态密度。栅介质层厚度和凹槽刻蚀深度的选择应适当,否则会影响器件特性。随后我们设计了本次实验所需的具有Al2O3/AlN叠层栅介质结构的MIS-HEMT器件,简要介绍了器件的制作流程,并对器件直流特性进行初步测试。（2）使用Silvaco仿真与变温直流测试相结合的方法研究温度对MIS-HEMT器件特性的影响。通过仿真研究发现,温度升高会导致载流子向GaN缓冲层扩散,这一现象是造成高温下器件特性退化的主要原因。随后使用低温直流测试手段并结合前人关于叠层栅介质MIS-HEMT器件高温可靠性的研究成果,总结出温度和凹槽刻蚀对MIS-HEMT器件特性影响的规律:低温下,器件阈值电压略有负漂、跨导峰值增大、输出电流增大、关态漏电略有增大。高温下,器件阈值电压略有正漂、跨导峰值降低、输出电流降低、关态漏电增大。凹槽刻蚀会引起MIS-HEMT器件阈值电压正漂、跨导峰值增大、关态漏电增大。（3）使用变温C-V测试与MATLAB仿真相结合的方法研究温度和凹槽刻蚀对MIS-HEMT器件载流子输运特性的影响,并对其相关输运机制进行研究。根据低温C-V测试的结果并结合实验室已有的关于高温下MIS-HEMT器件输运特性的研究成果,我们可以得到温度和凹槽刻蚀对MIS-HEMT器件载流子输运特性的影响:低温下MIS-HEMT器件沟道2DEG浓度增加、浓度峰值对应的深度增加、载流子场效应迁移率增大且低温下凹槽刻蚀以后肖特基栅HEMT器件场效应迁移率增大,而MIS-HEMT场效应迁移率降低。高温下MIS-HEMT器件2DEG浓度降低、峰值浓度对应的深度变浅、场效应迁移率降低。根据MATLAB仿真结果,在低于180K的温度下,声学形变势散射和压电散射是影响载流子迁移率的主要散射作用机制;当温度高于180K时,极性光学声子散射是影响载流子迁移率的主要作用机制。