AlxGa1-xN/GaN宽禁带半导体异质结构体系是发展高温、高频、大功率电子器件的最重要也是最基本的结构，深受国际上的关注，是当前半导体科学和技术领域的研究热点。本文系统研究了非故意掺杂GaN外延薄膜和GaN基异质结构欧姆接触和肖特基接触的高温电学性质，同时研究了器件工艺对AlxGa1-xN/GaN异质结场效应晶体管电学性质的影响，主要研究结果如下：　　 (1)研究了非故意掺杂GaN外延薄膜欧姆接触的高温电学性质。利用变温I-V测量以及线性传输线技术对用硫化铵溶液做表面处理的n型GaN上的Ti/Al/Ni/Au欧姆接触的比接触电阻率在25-600℃间对温度的依赖关系进行了系统研究。发现用硫化铵溶液在90℃做表面处理5分钟的样品，其比接触电阻率随测量温度升高而下降，符合平均肖特基势垒高度φB=1.05eV的场发射模型；而用硫化铵溶液在90℃做表面处理25分钟的样品，其比接触电阻率随测量温度升高而上升，符合依赖于温度的有效肖特基势垒高度的场发射模型，这时，金属/半导体界面发生势夹断。　　 (2)研究了Al0.25Ga0.75N/GaN异质结构肖特基接触的高温电学性质。利用变温Hall和变温I-V测试，通过与Au/Ni/Al0.25Ga0.75N/GaN肖特基二极管比较，系统研究了热退火过程对Au/Pt/Al0.25Ga0.75N/GaN肖特基二极管的影响，尤其是对异质结构中2DEG输运性质的影响。发现有Ni盖帽层的样品经600℃氮气氛退火后2DEG的迁移率和浓度均大幅衰退，而有Pt盖帽层的样品600℃氮气氛退火后2DEG浓度增加，2DEG迁移率变化不大。结果表明Au/Pt/Al0.25Ga0.75N/GaN肖特基二极管在400-600℃温区有更小的反偏漏电流。可以认为Au/Pt/Al0.25Ga0.75N/GaN肖特基二极管相比于Au/Ni/Al0.25Ga0.75N/GaN肖特基二极管具有更好的高温热稳定性。　　 (3)研究了晶格匹配In0.18Al0.82N/GaN异质结构肖特基接触的反向漏电机制。利用变温I-V、变频C-V和Hall测量，系统研究了热氧化对In0.18Al0.82N/GaN异质结构上Ni/Au肖特基接触电学性质的影响。700℃的热氧化可以使肖特基二极管的反偏漏电流减小六个数量级。热氧化之后，电子从缺陷态发射的势垒高度从0.08 eV增加到0.34 eV。分析认为反偏漏电流的漏电机制在350-500 K温区主要由Frenkel-Poole发射占主导，漏电流的主要来源是电子从近金属半导体界面的缺陷态发射到InxAl1-xN势垒层中与导电位错相关的连续电子态上。热氧化使InxAl1-xN表面形成了一层薄氧化层，使得电子从缺陷态发射的势垒高度增加，InxAl1-xN势垒层内与导电位错相关的连续态密度减小。　　 (4)研究了栅挖槽工艺对Al0.25Ga0.75N/GaN异质结构电学性质的影响。利用变温Hall、变频C-V以及阴极荧光谱测量对模拟栅挖槽条件、由ICP刻蚀在AlxGa1-xN/GaN异质界面附近引入的缺陷态进行了系统表征。测定ICP刻蚀导致的缺陷态能级位于GaN导带以下0.211-0.253 eV范围内，缺陷态密度高达2.75×1012cm-2eV-1。经过650℃氮气氛中的二次退火，缺陷态密度可以减少两个数量级。研究表明ICP刻蚀导致的缺陷态与Ga空位有关。　　 (5)研究了表面钝化工艺对Al0.25Ga0.75N/GaN HFET器件击穿电压温度关系的影响。发现在300-500 K的温度范围内Si3N4和Si-rich SiNx表面钝化样品的击穿电压均为负温度系数，其中Si-rich SiNx表面钝化样品在同一测量温度具有更小的击穿电压。分析认为击穿起源于表面跳跃式的传导机制且Si-rich SiNx表面钝化的样品具有更高的表面态密度。