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氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(HEMT)由于其高电子迁移率、高电流密度和高耐压等优异特性而受到广泛关注，作为下一代功率器件强有力的候选者，GaN基HEMT器件具有很好的应用前景。然而，由于其AlGaN/GaN异质结结构具有的极化效应，使得传统的AlGaN/GaN HEMT器件成为自然的耗尽型器件，在实际应用中存在安全性等问题，增强型AlGaN/GaN HEMT成为了GaN基电力电子器件的研究重点。 在本论文中，研究工作主要围绕凹栅结构的增强型AlGaN/GaN MIS-HEMT器件展开，从耗尽型器件入手，通过理论分析和仿真设计，提出了新型的器件结构，结合工艺优化对新型增强型AlGaN/GaN HEMT器件进行制备与仿真讨论，论文的主要内容如下: (1)AlGaN/GaN HEMT可靠性及界面问题研究。采用LPCVD-Si3N4以及LPCVD沉积Si3N4前预处理的方式改善LPCVD-Si3N4/GaN界面质量，降低界面态密度，降低阈值回滞;在其基础上提出了LPCVD-Si3N4沉积前原位氮化处理，对器件的阈值回滞及电流崩塌效应具有很好的抑制作用，为制备高性能的增强型器件提供了很好的基础。 (2)新型凹栅增强型AlGaN/GaN MIS-HEMT器件研究。在LPCVD-Si3N4/GaN界面引入正电荷，通过其离化产生二维电子气，并刻蚀掉栅下的Si3N4，实现新型凹栅增强型AlGaN/GaN MIS-HEMT器件;通过仿真设计了器件结构参数，最后制备了新型凹栅增强型AlGaN/GaN MIS-HEMT器件，实现阈值电压为+0.3V，最大饱和电流达到249mA/mm。 (3)新型双栅结构增强型AlGaN/GaN MIS-HEMT器件研究。基于增强型器件与耗尽型器件的Cascode级联，设计了新型双栅结构增强型AlGaN/GaN HEMT器件，用于提高器件阈值稳定性以及可靠性，进行开态直流特性以及关态耐压的仿真实验，表明这种新型双栅器件在基本不影响开态直流特性的条件下，能有效转移关态时增强型栅下的高电场，抑制电场尖峰，器件栅下电场峰值减小近71％;此外，引入缺陷能级对表面态在关态应力下进行讨论分析，结果表明新型双栅结构增强型器件栅下表面态缺陷的捕获释放电子行为得到极大的抑制，器件的阈值稳定性明显改善。