发展高频、高功率、高温微电子器件一直是半导体器件研究开发的重要目标。近年来，随着信息技术、特别是现代国防电子装备和移动通信这些高技术领域的迅猛发展以及器件使用环境的日益苛刻，对微电子器件的高频、高功率、高温、抗辐射、抗腐蚀等性能的要求不断提高，许多电子设备都要求能在较高的环境温度下工作。为此，国际上一致认为要进一步突破这些性能必须依靠宽禁带半导体及其异质结构材料。 本文针对AlxGa1-xN/GaN异质结构HEMT在高温下性能急剧衰退这一重要问题，展开了AlGa1-x/GaN异质结构材料的高温性质研究。取得的主要结果有： 1．自行设计和制作了一套高温Hall效应测试系统，可用来测试半导体二维电子气的高温输运性质，测试温度从77K到650K。 2．通过高温Hall测试研究了全应变和部分应变弛豫的AlxGa1-xN/GaN异质结构材料中二维电子气的浓度和迁移率随温度的变化关系。2DEG迁移率随温度的变化趋势表明了在高温阶段2DEG的迁移率主要受LO声子散射限制；在室温，对应变弛豫的样品，异质界面处的非均匀压电极化场对2DEG迁移率的散射也是一个主要的散射机制，但随着温度的升高，LO声子散射的作用越来越强，使得非均匀压电极化场对2DEG的散射作用与来自LO声子散射的影响相比相对减弱。 3．研究了不同钝化介质对AlxGa1-xN/GaN异质结构二维电子气的浓度和迁移率的影响。结果表明：AlN钝化层不仅可以提高2DEG浓度，还可以明显地提高2DEG迁移率，其钝化效果要优于传统Si3N4钝化介质。另外，我们也从钝化后应变和表面态的变化等因素分析了不同钝化介质所导致的异质结构二维电子气浓度和迁移率的变化行为的物理机制。 4．研究了不同势垒层厚度的AlxGa1-xN/GaN异质结构中势垒层的应变以及应变弛豫的高温行为。发现经过高温后都会产生一个小的应变弛豫。 5．研究了不同钝化介质的AlxGa1-xN/GaN异质结构中势垒层的应变以及应变弛豫的高温行为。发现钝化AlN后，AlGaN势垒层有更好的高温稳定性，不会出现应变弛豫现象。对50nm厚的势垒层的异质结，钝化Si3N4后，在高温下由于钝化以及热失配产生的巨大拉应力会导致AlGaN层产生一个大的应变弛豫。