本文完成了具有A1N插层的AlGaN/GaN HEMT器件的结构级及器件物理特性级可制造性设计。该器件A1N插层厚度为5A; AlGaN势垒层厚度为22.5nm；栅长为60um。在器件相关结构参数及实验结果的支撑下,笔者提出了该款器件的可制造性设计方案。本设计得到了该器件的直流特性和C-V特性曲线,预测了器件的高频特性,并深入地分析了各重要参数对器件特性的影响。作者基于模拟结果建设性地修改了设计中使用的模型参数,讨论了多个参数对器件特性的影响,从而优化出最佳可制造性设计方案。本文首先概括了AlGaN/GaN HEMT器件的国内外研究现状,提出了本课题的研究意义及应用价值。其次,介绍了AlGaN/GaN HEMT工作原理,主要包括AlGaN/GaN的材料特性、异质结特性及其极化效应；再次,根据器件结构指标,提出了本课题的结构模拟方案,探讨了网格设计规则,并对2DEG区域及热电子区域的网格进行了细化；详细地论述了本课题所选择的物理模型,包括SRH复合模型、流体动力学模型、高场迁移率模型、能带结构模型等,并对部分模型参数进行了修正；本文着重讨论了极化效应模型的建立,给出了具体计算公式。最后,基于所用模型提出了器件的物理特性模拟方案,并据此方案得到了器件的高频特性,预测了器件的最大跨导、最高截止频率以及最高振荡频率,并深入探讨了各参数(包括Al组分、AlN插层厚度、AlGaN势垒层厚度、应变弛豫度、器件栅长等)对器件特性的影响。本课题采用将模拟结果与实验测量数据相拟合的方法对仿真模型进行筛选、修正,得到该器件的模拟方案。该方案使用Sentaurus Structure Editor完成器件结构的设计,用Sentaurus Device实现器件的物理特性仿真,最终在Sentaurus Work Bench集成化平台上完成各参数对器件特性影响的试验分析。本文的核心工作是建立了含A1N插层的AlGaN/GaN HEMT器件的极化效应模型。论文通过定义由极化效应产生的极化电荷来模拟极化效应带来的影响,分别定义了AlGaN/AIN界面电荷、AIN/GaN界面电荷以及AlGaN的表面电荷,并调整AlGaN/AIN界面的应变弛豫度,使模拟结果与实验值拟合。本文的主要贡献有：实现含有A1N插层的AlGaN/GaN HEMT器件的结构级及器件物理特性级可制造性设计,国内尚未见报道。建立了极化模型,本文从极化电荷的方面描述了极化效应带来的影响。笔者所提出的AlGaN/GaN HEMT的可制造性设计方案及实现,解决了常规结构级及器件物理特性级设计所面临的诸多技术难题,如网格设置、模型的优化、收敛问题等。本文所得到的研究成果为进行AlGaN/GaN HEMT器件的深入研究与探讨提供了有力的参考依据,具有一定的实际应用价值。