GaN作为典型的第三代半导体材料，具有禁带宽度大、击穿电压高、耐高温及抗辐照等优点。尤其是其与AlGaN材料制作的高电子迁移率晶体管（HEMT）具有高的二维电子气浓度及迁移率，在微波大功率器件及电力电子器件等领域具有广泛的用途。随着 HEMT器件的发展，可靠性问题逐渐成为限制其商业应用的重要因素，也成为研究的重点。其中，HEMT器件栅泄漏电流是重要的可靠性问题之一。它会增加器件的低频噪声和静态功耗、诱发电流崩塌、减小器件效率以及降低HEMT器件的击穿电压进而降低输出功率等。特别是随着器件特征尺寸的缩小，栅泄漏电流越来越显著。为了进一步提高 HEMT器件的可靠性，推动其市场化应用，开展HEMT器件栅泄漏电流导电机理方面的研究已经成为当务之急。　　本文介绍了GaN HEMT器件的工作原理以及其主要制备流程。在此基础上，介绍了栅泄漏电流相关的几种主要导电机制，包括 Fowler-Nordheim（FN）隧穿机制和Frenkel-Poole（FP）陷阱辅助发射模型。针对这两种模型开展了广泛的研究与数值模拟，详细分析了模型中各参数对器件泄漏电流的影响。针对常规耗尽型 AlGaN/GaN HEMT结构以及绝缘栅型 MIS-HEMT结构开展了变温实验。研究结果表明，这两种结构的栅泄漏电流均符合FP陷阱辅助发射模型。其电子发射能级分别为0.33eV和0.47eV。其次，针对HEMT器件栅泄漏电流包含不同组成部分的特点，进一步分析了各自的导电机制。利用双栅结构分离出了体泄漏电流和表面泄漏电流，并开展了温度相关的实验。实验结果表明，对于采用SiN钝化的AlGaN/GaN器件，温度对体泄漏电流的影响不大，而表面泄漏电流随着温度升高而显著变大。进一步研究表明，体泄漏电流可以用 FN隧穿模型很好地解释，其大小与势垒层中的垂直电场直接相关。而对于表面泄漏电流，本文通过对比三种主要的泄漏电流导电模型及实验测试数据，排除了FN隧穿模型及FP模型的作用，发现其与二维电子跳跃传播模型（2D-VRH）符合的很好。分析表明，HEMT器件表面泄漏电流是通过栅漏之间势垒层的表面陷阱跳跃而产生的，其激活能为0.083 eV。对比早期高Al组分势垒层HEMT器件的研究结果，本文发现势垒层材料的变化对表面泄漏电流的导电机制几乎没有影响。最后研究了退火对表面泄漏电流和体泄漏电流的影响。实验表明在200摄氏度范围内退火温度的升高和30分钟内退火时间的延长都能够有效的降低这两部分电流的大小。表面泄漏电流的减小可以归结于用于表面电流传输的表面陷阱态数量的减少，体泄漏电流的减小主要是栅金属与势垒层形成更理想的接触界面。