目前，AlGaN/GaN HEMTs在宽带无线通讯连接、高性能雷达系统、电网系统以及其它一些应用方面所展现出来的巨大应用潜力受到世界上研究者和工程师的关注。虽然关于AlGaN/GaN HEMTs的研究已经取得了一系列的进展，但是仍然存在很多的问题。本论文的工作主要围绕AlGaN/GaN微波功率高电子迁移率器件在实际应用中存在的问题开展了器件新结构和新工艺的研究。　　 首先，在AlGaN/GaN异质结衬底上开发了纳米沟道阵列结构的制备工艺，可获得的最小纳米沟道宽度达到64nm。采用此结构制造了纳米沟道阵列AlGaN/GaN HEMTs，不仅首次实现了在同一芯片上一步制造出具有不同阈值电压的器件，而且在沟道宽度为64nm的纳米沟道阵列AlGaN/GaN HEMTs中，器件的阈值电压可从负值转变为+0.61V，且零栅压时，器件的跨导也为零，实现了真正意义上的增强型工作。　　 其次，在纳米沟道阵列中，栅极对沟道的调控除了来自顶部的纵向调控，还附加了沟道两侧的横向调控，形成环栅效应，增加了栅极的调控能力，使器件的直流跨导和亚阈特性得到优化。在本论文中，对于300nm栅长的纳米沟道阵列HEMT器件中，相比于传统HEMT器件，跨导和亚阈斜率可分别提高133％和32％。　　 最后，开发出热氧化AlGaN/GaN MOSHEMT新工艺。欧姆接触后、栅金属前在氧气氛下采用450℃进行热氧化30分钟，可以在AlGaN表面生成氧化层而形成MOS结构。测试分析结果证明，通过热氧化工艺制得的MOSHEMT与肖特基HEMT相比，栅漏电降低了四个数量级，界面态密度降低了80％，器件的击穿电压几乎增加四倍。