氮化镓由于其迁移率高、带隙宽(3.4e V)、高击穿电压(3.3MV/cm)和较低的介电常数(9)等优点,是未来先进功率电子技术的最佳半导体材料之一。同时,氮化镓所制备的高电子迁移率晶体管(HEMT)能够同时拥有非常低的导通电阻和极低的泄漏电流。通常,氮化镓器件的沟道在没有栅极偏置电压的条件下也能够产生二维电子气,这导致了氮化镓器件一般为耗尽型器件,但是随着电力电子行业对于增强型器件的需求,基于p-Ga N栅结构实现的增强型功率器件开始得到应用。在p-Ga N栅结构器件的发展过程中,器件可靠性成为了制约其进一步扩大应用领域的主要瓶颈。本文主要基于电学特性等方法对p-Ga N栅结构HEMT器件在不同应力下(静电、氢气)的可靠性进行研究。论文的主要的研究工作和结果包括:论文研究了ESD(Electro-Static discharge)应力下p-Ga N栅结构HEMT器件的电学特性与应力前后的低频噪声。实验的结果表明器件电学特性的变化是由压电效应所产生的异质结晶格位错扩散所引起的。分析了器件退化与静电放电次数的关系,随着静电放电次数的增加可以观察到器件阈值电压增加与亚阈值斜率增大。同时,采用C-V特性测试的方法,分析出在施加静电应力后,耗尽层电容和施加应力前相比较有所降低且随着应力次数的增多逐渐越来越低,表明应力加剧了器件中异质结界面的退化。另外,通过低频噪声的方法,提取出器件势垒层的缺陷密度,计算出700次应力循环的器件缺陷数量相较新器件翻了一倍。论文讨论了特定环境中封装材料所释放的氢气会对器件的可靠性造成影响,制定了实验方案,包括测试平台的电路拓扑和具体搭建。研究和分析了氢效应对p-Ga N结构器件输出特性,转移特性,导通电阻以及肖特基特性的影响。结果表明,氢气对P-Ga N器件的输出特性,转移特性,导通电阻和肖特基特性等参数都造成了一定的影响。为了进一步研究p-Ga N HEMT器件在氢效应条件下的退化机制,采用了SCLC(Space-Charge-Limited-Conduction)模型对肖特基特性曲线进行了拟合,最后结合相关文献,对p-Ga N器件氢效应退化的原因和物理机制进行了研究,结果表明其机理是由于氢气电离所产生的H~+填充了器件体内的缺陷,使得一系列电学特性发生了变化。