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GaN材料是近20年来发展非常迅速的第三代半导体材料。GaN材料具有禁带宽度大、临界击穿电场高、饱和速度大、导热性好、耐高温以及耐腐蚀等优良的电学性能而被认为其适合应用在高频、大功率场合。AlGaN/GaN HEMT器件是以GaN材料为基础的一种异质结器件，由于GaN材料和AlGaN材料自身的自发极化和压电极化效应，使AlGaN/GaN HEMT器件即使在不掺杂的情况下也会有高浓度的2DEG。与Si基器件和GaAs基器件相比较，AlGaN/GaN HEMT器件具有很高的功率密度。尽管AlGaN/GaN HEMT器件具有以上许多优点，但到目前为止，其击穿电压仍然远低于其理论值，针对这种情况，本论文对以下几个方面进行了研究：（1）基于RESURF理论，对AlGaN/GaN HEMT器件的RESURF技术进行了详细的研究，发现随着栅漏间距增加，缓冲层中p型杂质浓度略有增加，否则器件击穿电压在Lgd>20μm后将趋于饱和。经过优化的AlGaN/GaN HEMT器件击穿电压一直保持1.6MV/cm的斜率增长，当栅漏间距达到80μm时，器件击穿电压也没有饱和。对比经过优化和未经过优化的AlGaN/GaN HEMT器件的击穿电压和导通电阻发现，当Lgd=80μm时，击穿电压增加了5倍，而导通电阻仅增加9.1%。（2）对AlGaN/GaN HEMT器件的一些新结构进行了细致的研究，包括在缓冲层中引入纵向pn结，栅极右端的沟道中掺入P+区域以及势垒层中引入SuperJunction（SJ）结构。其中缓冲层中引入纵向pn结又称为pn结复合缓冲层，其原理是耗尽后的pn结在缓冲层中产生一系列的量子势阱，进入势阱后的电子需要额外的能量才能逃离势阱，从而达到减小器件漏电流的目的。栅极右端的沟道中掺入P+区域是为了在栅极右端引入固定负电荷，终止从漏极发出的电力线，达到提高器件击穿电压的目的。