氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT)由于其高电子迁移率、高击穿场强和高的电子饱和速度的优越特性而受到广泛关注。然而,仍存在很多问题,制约着AlGaN/GaN HEMT器件大规模应用。金属-绝缘层-半导体(MIS)结构的引入能够有效的减小器件的栅漏电,提高器件的击穿电压。另外栅介质作为器件的表面钝化层,能够提高器件的界面质量,有效抑制电流崩塌,增加器件的阈值稳定性。因此MISHEMT器件成为一个重要的研究方向。在本论文中,研究工作主要围绕AlGaN/GaN MISHEMT器件的界面性能改善展开,包含界面性能的仿真和工艺改进。在性能仿真方面。主要研究了界面态对器件输出、转移等特性的影响。在工艺改进方面,主要研究了介质层的选择、等离子体处理工艺对界面特性的提升。论文主要内容如下:1.对GaN器件进行了仿真,重点仿真了不同类型的界面态对器件性能的影响,从沟道载流子浓度方面解释了界面态对沟道的影响。仿真的结果为下一步选择器件的外延结构,以及制备高性能的GaN器件提供了很好的基础。2.采用LPCVD淀积的Si3N4作为AlGaN/GaN HEMT器件的栅介质,然后对器件的电学性能进行分析研究,结果表明器件的阂值回滞较大。为改善这种现象,采用双层介质的方法,第一层选择使用PECVD生长的SiON,第二层介质为高温LPCVD生长的Si3N4。此复合材料即可充当栅介质层又可充当表面钝化层,抑制器件的性能退化。通过变温和不同栅压下的转移测试表明,复合介质的器件阈值电压的变化更稳定。3.通过采用N2和N2O等离子体处理的方式,研究了不同界面处理对器件性能影响,实验结果显示等离子体处理能增加器件的阈值稳定性,如N2O等离子处理的器件最大阈值回滞200 mV,器件的击穿电压达到805 V。并通过多频率C-V曲线测试,提取出了界面陷阱密度和能级的关系。