GaN基HEMT器件由于其高击穿电场，高饱和速度等优越性能，在高频高温大功率器件应用方面有着广泛的前景。双异质结HEMT器件由于具有较高的二维电子气限域性，近年来受到越来越多的关注。同时，绝缘性栅介质的采用可以减小常规肖特基栅HEMT器件的栅泄漏电流，从而可以提高器件的击穿电压、功率附加效率，改善器件的可靠性，因而MOS HEMT也成为业内关注的重点。但是，GaN基HEMT器件的可靠性问题始终存在，并成为阻碍其进一步的商业化应用的最大因素。本文对双异质结MOS HEMT器件的高场可靠性以及高温特性进行了深入研究。本文对器件施加恒定应力-恢复和阶梯应力-恢复测试程序，对MOS HEMT器件在高场应力下的可靠性问题进行测试和分析。比较了应力前后器件的直流输出特性、转移特性、栅漏电特性的变化，以及对应力过程中三端电流值变化的分析，得出以下结论。开态情况下，AlGaN背势垒的存在提高了二维电子气的限域性，对热电子效应有很好的抑制作用。低场关态情况下，器件栅泄漏电流的退化以Al2O3介质层和AlGaN势垒层陷阱俘获电子为主，而阈值的负漂主要是由势垒层靠近2DEG沟道处陷阱释放电子引起的。通过关态阶梯应力实验，发现当电场不断增加时，器件退化与低场时不同，可能是因为表面氧以及栅介质中的氧扩散进入AlGaN势垒层，增强了电子的陷阱辅助隧穿，引起栅泄漏电流增加，阈值电压持续负漂，造成器件退化。此外，本文还研究了器件在高温环境下，直流特性、欧姆特性以及栅漏电特性的变化情况，并分析了器件可能的退化机制。高温时，器件最大输出电流和跨导峰值下降主要是由载流子迁移率的降低引起的；沟道方块电阻和接触电阻都有所增加，这表明高温时欧姆接触特性有一定程度的退化；栅泄漏电流有一定的增加，并且得出高温时正向栅泄漏电流以热电子发射为主，通过对比与拟合发现反向栅泄漏电流测试结果与Frenkel-Poole发射机制相吻合，并进一步得出电子发射的势阱高度为0.25eV。