本论文是在863计划项目(编号2015AA033305)的支持下完成的,主要内容如下:GaN材料以其独有的材料优越性受到了广泛的关注,在电力电子领域,它的引入可以很好的解决现如今硅材料的不足,而AlGaN/GaN异质结材料充分利用了GaN材料的优点,在异质结表面可以产生高迁移率和高浓度的二维电子气,以此为基础的AlGaN/GaN异质结肖特基势垒二极管(SBD)是GaN基电力电子器件中重要的一部分,本论文主要分为三部分对AlGaN/GaN SBD进行了研究与探讨。在进行器件制备之前,本文通过TCAD-ATLAS仿真软件仿真优化了器件的结构参数,首先分析了Al组分的变化给器件特性带来变化的内部机理,并对Al组分做了折衷选择;接着分析Lac的变化给器件特性带来的影响,将仿真数据与实验数据对比,得出器件布局设计原则;最后,分析场板的长度和钝化层厚度给器件击穿特性带来的影响以及其内部机理,发现场板的引入确实可以优化击穿特性,但场板长度的增加对击穿特性并没有明显优化,接着,重点分析了钝化层的厚度的影响,发现无论是单场板还是双场板,进而引申到多层场板,只有最上层场板下钝化层的厚度对器件击穿特性有决定性影响,在钝化层的厚度使得场板可以均匀分散器件内部电场时,器件击穿电压可以达到最大值。制备了圆环结构P型Si衬底AlGaN/GaN SBD,制备过程中对肖特基电极退火进行了研究,发现退火条件为300℃,30min时器件反向漏电性能达到最优化;接着对其热特性进行了分析,利用I-V测试法提取了器件的势垒高度和理想因子,发现势垒高度随温度逐渐上升,而理想因子变化则不稳定,维持在1.75左右,总体呈下降趋势,通过拟合不同机制下的正向I-V曲线分析理想因子偏离1的原因,最后分析了器件反向漏电流以及击穿电压随温度的变化。制备了大电流插指型AlGaN/GaN SBD,尺寸为2000μm×1860μm的器件工作电流可达1.7A@3V,远大于圆环器件的工作电流;并从电流拥挤现象出发,分析了欧姆电极加厚,引线压焊给器件性能带来的优化,接着对比了不同插指数和圆环结构的电流密度,并通过ATLAS仿真,发现电子集中于肖特基电极边缘,造成肖特基电极有效面积降低,而插指型结构因其长条形电极形状则可以很好地解决这个问题;最后对比了不同插指数器件的工作电流大小,进一步阐述电流集边效应的负面影响。