AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）及其模型在过去的几十年中一直是学术研究和工业应用的焦点。首要原因是它具有电荷密度大、电子迁移率高、击穿场强高等特性,其次,由于AlGaN/GaN异质结中极化效应（压电极化和自发极化）的存在,因此AlGaN层无需掺杂,就可在异质结界面处形成具有上述特性的的二维电子气（2DEG）。为了尽快将AlGaN/GaN HEMT器件的这些优秀特性应用到工业领域,就需要对基于AlGaN/GaN HEMT器件的电路进行精确、快速的仿真,仿真的准确性和收敛性在很大程度上取决于用于AlGaN/GaN HEMT器件的紧凑型模型。ASM-HEMT模型是紧凑型模型理事会（CMC）认证的物理基紧凑型模型,该模型以器件的表面势和2DEG面密度的关系为突破口,推导出漏极电流以及各个端口本征电荷的表达式,接着再将器件各种真实物理效应考虑进来推导出更加精确的漏极电流表达式和本征电荷表达式。本文从ASM-HEMT模型出发,分别对ASM-HEMT模型参数提取、栅下沟道2DEG迁移率影响机制和器件建模及GaN基A类功率放大器性能仿真开展了深入研究,具体内容如下:1.针对AlGaN/GaN HEMT器件的ASM-HEMT模型参数提取。针对课题组制作的小尺寸AlGaN/GaN HEMT器件,在业内率先使用BSIMProPlus半导体器件提参及建模EDA软件和ASM-HEMT紧凑型模型,完成相关的的模型参数提取。仿真结果表明,测试数据和仿真数据具有很好的一致性,说明了提取的模型参数具有合理性。2.AlGaN/GaN HEMT器件的栅下2DEG迁移率研究。ASM-HEMT模型对AlGaN/GaN HEMT器件栅下沟道2DEG有效迁移率的建模公式发展于针对金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）器件建模的BSIM3模型的建模公式,该建模公式的物理解释仅考虑了声子散射、界面粗糙散射和库仑散射,由于在MOSFET中库仑散射仅在载流子密度较低时占主导作用,当载流子密度较高时忽略不计,因此BSIM3模型的有效迁移率建模公式并没有考虑库仑散射,而在后续的BSIM4模型中,用户可以将模型开关MOBMOD设置为其他值来将库仑散射包含进建模公式。而ASM-HEMT模型中没有类似的模型开关,而是直接采用的典型有效迁移率建模公式,这导致没有将库仑散射考虑进去。而AlGaN/GaN HEMT存在很强的极化效应,且与MOSFET有诸多不同,故不考虑库仑散射的建模公式是不完善的。极化库仑场（PCF）散射经大量实践证明,在AlGaN/GaN HEMT器件中,它显著影响2DEG迁移率,因此PCF散射应该被包含进建模公式中,使得模型更具物理意义。本文采用了自洽迭代的方法计算了三个不同栅长的样品的栅下2DEG迁移率,并与ASM-HEMT模型得出的同样样品的栅下2DEG迁移率作比较,分析得出PCF散射是造成二者栅下2DEG迁移率不同的主要原因,从而进一步表明没有包含PCF散射的ASM-HEMT模型用于AlGaN/GaN HEMT器件建模是不完善的,需要补充PCF散射来完善ASM-HEMT 模型。3.器件建模及GaN基A类功率放大器性能仿真。ASM-HEMT模型参数提取后仅能得到被测件（DUT）的模型,然而实际器件会有焊盘（PAD）,通常工作频率越高,寄生效应越复杂,所以需要进行去嵌来将电参考平面移动到DUT上。然后,利用keysight的ADS电路仿真软件进行GaN基A类功率放大器性能仿真,得到器件的性能参数。