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GaN材料因其禁带宽度大、电子饱和速率较高、耐高压、抗辐射并有独特的极化效应的特点,成为制作高温、高频、大功率以及抗辐照的微波电子器件的理想的材料。GaN基微电子器件,尤其是AlGaN/GaN HEMT的微波功率器件在如相控阵雷达、电子对抗、灵巧武器、卫星通讯、航空航天、通信基站等领域有极为广阔的应用前景。GaN材料一般采用异质外延生长方法来获得,SiC衬底与GaN材料的晶格失配和热失配小,用SiC衬底作GaN材料外延生长的衬底非常适合。同时,SiC衬底具有良好的热导率,利于散热,非常适合用于制作AlGaN/GaN HEMT微波功率器件。但是,SiC衬底毕竟和GaN材料之间还是有一定的晶格失配,而且SiC衬底外延生长的GaN材料会产生张应力,容易导致GaN外延层开裂。因此,在SiC衬底上外延生长GaN基HEMT器件还需要一定的研究工作。本文以SiC基GaN材料的外延生长中出现的主要问题为出发点,围绕着SiC基GaN异质外延缓冲层设计、插入层设计、材料性能表征、SiC基AlGaN/GaNHEMT的结构材料生长和器件性能表征等方面展开研究,主要研究结果如下：1.研究了A1N缓冲层对SiC基GaN外延层的外延生长的影响,优化了AlN层的温度、厚度和生长Ⅴ/Ⅲ。研究发现,优化的AlN缓冲层能够减弱GaN层的开裂情况,并且能提高GaN外延层的晶体质量。2.研究了A1GaN插入层对SiC基GaN外延层的外延生长的影响,优化了AlGaN的生长条件。在2英寸SiC衬底上外延生长出1.8μm表面无裂纹的GaN薄膜材料。材料表面平整光亮,AFM 2μm×2μm均方根粗糙度为0.150nm,双晶XRD衍射GaN(002)衍射峰半高宽为129.2arcsec,(102)衍射峰半高宽为 176.8 arcsec.3.研制出了表面无裂纹的SiC基AlGaN/GaN HEMT结构的材料。二维电子气面密度是3×1012 cm-2,并且室温(300K)下的二维电子气迁移率为2029cm2/V·s,均方块电阻值为259.1 Ω/sq。该HEMT结构材料的二维电子气性能优异。4.采用我们研制的材料,完成了HEMT器件工艺,并进行了器件验证。