新兴的第三代半导体材料GaN由于其禁带宽度大,击穿电场高,耐压能力强等优势,目前已成为国内外研究热点。近年来,AlGaN/GaN HEMT在微波大功率应用方面的前景已逐渐显现。高的功率特性要求器件具有良好的击穿特性,采用场板技术可以大幅度提高器件击穿电压。本文针对AlGaN/GaN HEMT的耐压特性和场板设计两方面工作展开研究,并得出以下结果。首先,研究AlGaN/GaN HEMT的击穿特性,发现理想器件与陷阱条件下器件的击穿机制不同。通过计算沟道电场分布发现,理想器件栅端存在电场峰值,器件在该处击穿。而陷阱条件下,漏端会出现电场峰,栅端电场峰值被大幅度削减。当击穿电压大于某个电压值时,击穿发生在漏端。这一结论修正了HEMT击穿总发生在栅端边缘处的传统看法。其次,基于两种常用的优化设计准则,完成AlGaN/GaN HEMT金属场板结构优化设计。依据GaN内电场峰值等于击穿电场的判断准则,对于Al组分为0.25,势垒层厚度为30nm的典型器件结构,确定出最优结构参数。计算表明,器件击穿电压可提高约5倍。鉴于GaN材料的不成熟,实际工程中多采用在给定漏压条件下,调整场板结构参数,使沟道电场峰值最小的判定准则。按照这种准则设计场板结构,通过模拟仿真,得出计算最优绝缘层厚度t_ox和最小场板长度L_fb的公式。最后,研究高介场板结构的AlGaN/GaN HEMT。该结构可有效抑制沟道处电场峰,明显改善器件击穿特性。数值计算表明,针对上述典型器件,在V_d=200V,V_g=-6V的条件下,高介场板结构的表面和沟道电场峰值比普通结构分别下降了69.6%和73.1%。基于对仿真数据的分析,发现器件沟道电场峰值与栅漏距呈饱和趋势,与高介材料介电系数ε以及其厚度t_ox呈指数变化规律。