数字化、智慧化、绿色化的发展趋势对电源系统提出了高能效、小体积、高能量密度的刚性需求。氮化镓（GaN）材料以其禁带宽度大、临界击穿场强高、电子饱和速度高等优势成为比传统硅材料更适应未来功率半导体技术发展趋势的一种半导体材料。虽然经过二十多年的发展GaN基高电子迁移率晶体管（HEMT）功率器件已经实现初步的商业化,但是由于横向HEMT结构限制其仍然存在内部电场分布不均、阻断能力与理论极限相差较大的问题。针对当前GaN HEMT中存在的上述问题,本文提出了一种高性能GaN HEMT新结构,实现了一种不同于GaN横向器件中传统场板技术的新型电场调制方式,优化了器件内部电场分布并提高了器件的电压阻断能力。主要研究内容如下:（1）提出了一种具有P型GaN叉指的3D-RESURF GaN HEMT（3-Dimensional Reduced-Surface-Field GaN High Electron Mobility Transistor）结构。其特征在于:1、通过在传统GaN HEMT器件中引入P型GaN叉指结构实现电场调制作用。在漂移区处形成P型GaN—二维电子气（2DEG）构成的p-n结,并通过器件阻断耐压时该p-n结空间电荷区的耗尽与扩展在平行于栅宽的方向引入新的电场分量,改变原有电场方向使得漂移区电场分布更均匀。同时,利用该p-n结辅助耗尽2DEG,降低了器件泄漏电流,提高了器件单位漂移区长度耐压能力。通过仿真分析,新结构的引入使得栅极漏侧电场尖峰降低超过20%,并使器件击穿电压由340V提高至733V（提升约115%）。在实现与传统GaN HEMT结构相同的耐压能力与导通电阻时,新结构芯片面积仅为传统结构的58.1%。2、通过P型GaN叉指延伸至源极位置并与器件源极互联的方式提供了P型区域的空穴来源,以保证器件由阻断态转换至导通态的过程中耗尽区能实现快速恢复。（2）讨论器件Lp,Np,Tp,Wp等关键参数的变化与器件特性变化之间的关系,并提出器件结构参数设计及优化的策略。为了量化新结构带来的面积优势提出面积收益因子参数及其计算方式。（3）对新结构器件的工艺制备流程进行讨论与设计,论证了新结构器件的可实现性。