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由于GaN材料在高温、光电子、大功率、微波射频等领域表现出诸多的优势,GaN半导体技术在近20多年得到了快速发展。特别是GaN材料外延技术的发展,让GaN基器件得到了飞速发展。AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEM T)因具有高的击穿电场与优秀的电子传输特性,而在微波射频与大功率领域具有广阔的应用前景。虽然GaN基HEMT具有很高的击穿电场,但对GaN基器件的现有静电放电(ESD)测试表明,GaN基HEMT也易受到ESD的危害。针对此问题,本文在对AlGaN/GaN HEMT的原理进行研究的基础上,旨在探索一种能在AlGaN/GaN HEMT中集成且工艺兼容性好,电压控制灵活的GaN基ESD防护器件。本文主要的研究工作与成果为以下几点：1、分析了AlGaN/GaN HEMT的极化效应和二维电子气以及器件的工作原理。研究了短沟道单栅GaN基器件的栅极沟道能带与漏端电压以及栅极长度的关系,以及阈值电压漂移的现象。研究了利用GaN短沟道效应实现器件工作。2、分析研究了TCAD-Sentaurus器件仿真软件对AlGaN/GaN HEMTs的仿真物理模型,以及分析了静电放电的模型。3、研究了单向GaN基ESD防护器件,其原理是利用阳极的肖特基势垒实现器件的正向导通与反向阻断。对单向GaN基ESD防护器件的研究表明,器件的泄放电流的泄放电流与阳极接触面积,阳极-阴极间距,以及AlGaN势垒层的A1组分有关。4、提出了一种双向触发的AlGaN/GaN ESD防护器件,该器件的双向触发是当漏极加电压时,器件可以导通,当源极加电压时,器件也可以导通；器件触发原理是在源极或漏极加电压时,沟道产生漏致势垒降低效应,使得导带弯曲到费米能级以下,沟道穿通,实现器件开启；对其触发阈值及电流特性进行分析,得到双向AlGaN/GaN ESD器件的触发阈值与栅极长度L有关,L越短,触发阈值电压越小总的来说,本文提出了一种双向触发的AlGaN/GaN ESD防护器件,并成功的对其直流特性进行仿真,验证其特性。