常规半导体微波功率器件已经发展到其性能极限。为了满足无线通信的未来需求,宽禁带半导体GaN和SiC成为研究的热点。AlGaN/GaN HEMT器件被认为是1-50GHz频率范围内的理想的微波功率器件。然而,目前AlGaN/GaN HEMT器件物理和工艺技术还不成熟。本文即在此背景下写作的。首先,基于ISE TCAD模拟结果以及文献中的大量数据,分析了AlGaN/GaN异质结中影响2DEG的因素,如AlGaN势垒层极化、Al组分、应变、厚度以及掺杂等。基于静电学分析,抓住主要矛盾忽略了一些细节,得出了表面态是异质结中2DEG的来源。基于这一分析结果解释了模拟和文献中的大量数据。最后根据建立物理理论的基本方法对得出的结论进行系统的分类。其次,基于对异质结的深入理解,建立了AlGaN/GaN HEMT的直流特性解析模型。最后,研究了AlGaN/GaN HEMT的电流崩塌效应。着重阐述了应力模型、虚栅模型等几种解释电流崩塌效应形成机理的模型以及表面处理、场板结构、生长盖冒层等减少电流崩塌的措施。