近年来,由于微波技术的不断发展,微波半导体器件已经在无线通信、遥测系统、导航以及军事领域取得了广泛的应用。GaN作为第三代半导体材料的代表,因其具有宽的禁带宽度、高的击穿电场、高的热导率、高的电子饱和漂移速度、高的热导率及高的抗辐射能力,所以在射频、微波和毫米波等高频以及大功率器件领域中得到广泛应用。目前对GaN基电子器件和电路虽然已经进入了应用阶段,但是电路设计中GaN基HMETs器件模型多沿用GaAs的模型,如Angelov模型、TriQuint模型等。因此建立精确的GaN HMETs等效电路模型对于电路设计、器件性能提升,特别是对器件的大信号建模有着十分重要的指导意义。本文正是以这些问题为出发点,在以下方面进行了具体的研究：1、研究了一种新的方法对AlGaN/AlN/GaN异质结场效应晶体管小信号等效电路进行参数提取。根据制得的器件的特性,采用了16元件模型。对于寄生电感和寄生电容的提取采取了射频去嵌入技术。而对于小信号参数模型中最为重要且最难提取的寄生电阻部分,利用公式推导出Re(Z12)与Rs的关系,通过迭代计算求解Rs,在得到Rs后可计算出Rd,避免了以往寄生电阻不随器件偏置点变化而变化的弊端,且经过对比传统方法,新方法的拟合效果更令人满意。2、研究了AlGaN/AlN/GaN异质结场效应晶体管截止频率fT与器件尺寸的关系,进而分析了影响fT的主要参数是gm与栅电容。又研究了器件本征参数变化规律,发现本征跨导gm随频率的升高呈现下降的趋势,其原因可归结于低频时栅源、栅漏之间的表面漏电流区也被调制,这样会增大跨导,当频率升高时,表面陷阱态中的电子来不及响应外加信号的变化,使得跨导降低。3、研究了AlGaN/AlN/GaN异质结场效应晶体管电流崩塌效应,通过对器件进行栅极电压脉冲测试对比直流的测试结果,发现很明显的电流崩塌效应,同时发现对于不同的栅极脉冲宽度,脉冲宽度越小,器件电流崩塌程度越明显,由于测试器件未做钝化,结合“虚栅”模型分析了电流崩塌效应与器件表面态间的关系。