宽禁带半导体材料氮化镓（GaN）是近年来迅速发展起来的第三代新型半导体材料。与第一、二代半导体材料相比，GaN基器件耐高温、高压、高频、大功率等独特特性彰显了它在电子领域所具有的应用潜力。然而，GaN基HEMT器件的击穿电压和电流崩塌仍然是影响其输出功率升高的重要因素。本文基于SilvacoTCAD-ATLAS平台，着重对AlGaN/GaN HEMT器件的基本特性进行研究。论文首先对GaN材料的特性和AlGaN/GaN异质结器件进行了分析介绍，并对AlGaN/GaN HEMT器件的当前研究状况进行了概述。其次，分析了AlGaN/GaNHEMT器件的基本工作原理，指出极化效应是产生2DEG的主要动力源，并分别从Al组分和势垒层厚度两方面分析了对2DEG浓度的影响，模拟了自热效应对器件输出电流的影响。再次，着重从虚栅模型、背栅效应模型和应力模型分别解析了AlGaN/GaN HEMT器件电流崩塌的机理，以及提出了采用表面钝化技术、引入场板结构和改善GaN缓冲层等措施可以减小电流崩塌的方法。最后，设计了栅浮空复合场板结构AlGaN/GaN HEMT，并对其特性进行了模拟研究。通过对结果分析总结出了浮空复合场板结构的优化规律，而且在相同有效长度的场板前提下，证明了栅浮空复合场板HEMT器件能够有效地提高击穿电压，并改善器件的频率特性。