氮化镓（GaN）材料具有禁带宽度大、电子饱和漂移速度高、击穿电场强度高、介电常数小等优点。以 GaN 为基础制作的AlGaN/GaN HEM工具有较高的二维电子气密度和功率密度，特别适合于高频大功率应用。当HEMT 器件工作于大功率环境时，会产生明显的自热效应，导致器件性能降低，甚至引起功能失效，严重影响到器件的商业化应用。因此，GaN 基 HEMT的热效应研究成为近年来的一个研究热点。建立完善的器件热特性理论模型，全面考察各种因素在改善器件热特性方面的作用，获得器件在各种情况下的温度解析，对器件的设计、生产与产业化具有十分重要的意义。　　 本文首先概述了 GaN 基 HEMT 器件的基本结构与工作原理，分析了温度对器件性能的影响。基于一种新型两栅极通孔结构 GaN HEMT 器件，考察了材料参数和器件结构对器件热效应的影响。　　 本文基于 ANSYS 有限元软件平台，参考前人研究成果，建立了器件热效应三维仿真模型。在建模过程中，简化了计算模型，忽略了对温度影响很小的缓冲层 AIN 和有源层 AlGaN，材料的热导率假设是各向同性的，并假设热流只从衬底底部流出，衬底底部保持恒定温度 300K。　　 利用该模型计算了 GaN 基 HEMT 器件在各种因素下的热效应，获得了器件在不同功率密度，不同衬底材料，不同衬底厚度，不同栅间距以及不同通孔尺寸等情况下的温度分布。对模拟结果的分析显示，材料热导率随温度的变化在高温下将使器件散热性能降低；衬底是热阻的主要来源，对衬底的优化可以得到最大的器件热性能改善；栅间距和通孔尺寸对器件热特性有一定的影响。计算结果为器件的热设计提供了参考依据。