氮化镓(GaN)基高电子迁移率晶体管(HEMT)具有电流密度高、开关速度快和导通电阻低等优点，受到人们的广泛关注。这些突出特性也使得GaN基HEMT器件成为下一代功率器件强有力竞争者。从功率转换系统的安全性考虑，增强型器件是设计者更希望获得的。但是，由于传统硅(Si)基AlGaN/GaN异质结结构具有很强的自发极化和压电极化效应，对增强型器件的实现提出了挑战。因此，对于增强型AlGaN/GaN HEMT器件的研究不仅具有学术价值，同时也具有极大的应用价值。　　在本论文中，研究工作主要围绕增强型AlGaN/GaN HEMT器件展开，从理论分析和结构设计入手，不断优化器件的制作工艺，最后对增强型AlGaN/GaN HEMT器件进行制造和封装，论文的主要内容如下:　　1、AlGaN/GaN MIS-HEMT器件特性的研究。使用低压化学气相沉积的氮化硅(LPCVD-Si3N4)作为器件的栅介质层和钝化层，器件表现出高的击穿电压、低的关态漏电和出色的电流开关比。与原位等离子体氮化技术相结合，器件的阈值回滞和电流崩塌得到明显抑制。这些结果表明LPCVD-Si3N4具有非常大的潜力和优势作为GaN基功率器件的栅介质层和钝化层。　　2、标准氟离子注入实现增强型AlGaN/GaN MIS-HEMT器件研究。8nm的LPCVD-Si3N4沉积在势垒层AlGaN表面，用作栅介质层的同时，充当能量吸收层，降低氟离子注入引起的损伤。在氟离子注入后器件的阈值电压由-4.4 V正向移动到+3.3 V，并且这个技术也可用于GaN基器件的单片集成和批量生产。　　3、离子液体作为光电化学腐蚀液制造增强型AlGaN/GaN MIS-HEMT器件的研究。2.9 nm/min的低刻蚀速率有利于对刻蚀深度的控制，经过6 min的光电化学刻蚀，器件的阈值电压由-10V移动到+1.2 V，并且在未来可以通过刻蚀参数的优化降低表面粗糙度，提高器件的电子迁移率。　　4、新型凹栅增强型AlGaN/GaN MIS-HEMT器件的研究。在新结构中，二维电子气(2DEG)的获得是通过LPCVD-Si3N4/GaN界面处的正电荷，而不是传统结构中的极化电荷。传统凹栅结构中势垒层AlGaN的刻蚀转变为LPCVD-Si3N4的刻蚀，克服了凹栅刻蚀过程中的控制问题，基于新结构制作的器件阈值电压为+0.3 V，最大饱和电流达到250 mA/mm。　　5、硅基AlGaN/GaN MIS-HEMT大功率器件的制造。器件的栅长和栅宽分别为2μm和48.3 mm，并采用18 nm LPCVD-Si3N4做为栅介质。耗尽型器件的特征导通电阻为2.3 mΩ·cm2。最大饱和电流达到16.8 A，击穿电压为600 V，通过与低压硅基MOSFET进行串联实现增强型器件，器件的阈值电压+2.6 V，这些特性表明大功率LPCVD-Si3N4/AlGaN/GaN/Si MIS-HEMT在功率开关转换应用方面具有很大潜力。