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自上个世纪九十年代以来,AlGaN/GaN HEMT凭借着其优异的特性发展迅猛,与传统的Si器件相比,GaN HEMT可以工作在更高的频率和温度下,并且具有更高的击穿电压和低的导通损耗,然而常规的AlGaN/GaN HEMT一般为耗尽型器件,应用这种耗尽型器件时,需要额外的负栅压才能使器件关断,毫无疑问这会大大增加系统的功率损耗,在零偏时,器件中仍然会有电流通过,对电路的可靠性和安全问题有很大的影响,另外为了防止噪声引起的误操作,功率开关器件一般要求阈值电压在35V。由于GaN基的槽栅MIS-HEMT可以实现阈值电压高于3V的正常开关操作,因此GaN基的槽栅MIS-HEMT的研究是非常有意义的,本文主要通过仿真和实验对增强型的槽栅MIS-HEMT进行研究,主要内容如下:（1）通过Silvaco TCAD仿真软件,首先从常规HEMT和槽栅HEMT开始仿真,改变结构参数,实现不同槽深的槽栅HEMT的特性仿真,并与常规HEMT对比,随着槽深的增加,器件的导带底逐渐提高到费米能级以上,异质结界面处电子浓度减小,阈值电压正移,跨导逐渐增大。接着,在槽栅HEMT的基础上增加Al2O3栅介质来进行槽栅MIS-HEMT的仿真,对比了常规HEMT、常规MIS-HEMT和槽栅MIS-HEMT的转移特性,并且仿真了栅介质的厚度和介电常数的影响。栅介质层越厚,栅极距离沟道越远,导致栅控能力下降,因此阈值电压会有略微正移的趋势;当介质的介电常数越大时,栅介质的电容越大,阈值电压负移,栅控能力提高。接着,通过实验研究槽栅MIS-HEMT的特性,在制作槽栅MIS-HEMT之前首先在同一衬底上制作了常规HEMT和槽栅HEMT作为对比评估,得到了合适的刻蚀条件。实验设计了HfO2和Al2O3两种不同介质的槽栅MIS-HEMT,其中HfO2介质的器件具有19nm,22nm,25nm三个不同的刻蚀深度,槽栅MIS器件由于栅介质的引入可以明显提高势垒高度,从而抑制栅泄漏电流,在较大的正栅压下仍然保持着很小的电流,可以显著的提高栅压摆幅。（2）通过实验测试研究槽栅MIS-HEMT的特性,随着刻蚀深度的增加,槽栅MIS-HEMT的阈值电压正移,饱和电流减小,跨导降低,刻蚀25nm的槽栅MIS-HEMT的跨导退化最大,是由于此时HfO2/AlGaN和AlGaN/GaN界面越来越接近,界面电荷会变多,刻蚀损伤带来的刻蚀表面粗糙度增大,使沟道电子受到的散射作用显著增强,造成迁移率下降,跨导减小显著。对于HfO2和Al2O3两种介质,本文中HfO2作为栅介质制作的器件由于其高的介电常数使得HfO2 MIS器件具有更高的饱和电流和跨导。另外还设计并制备了两种增强型MIS器件,分别是全刻蚀和部分刻蚀的槽栅MIS器件。其中,部分刻蚀的MIS器件获得了良好的特性,阈值电压达到+3.5V,并且具有726mA/mm的饱和电流和210mS/mm的峰值跨导,功率因数达到4.18×108V2/Ω·cm2。并且对部分刻蚀MIS器件和全刻蚀MIS器件的电流崩塌和击穿电压进行测试,通过Silvaco仿真分析了两种结构器件击穿机理的差异。通过对主要击穿路径进行分析,得到栅漏电、表面态漏电和体漏电都相差不大,主要是由于全部刻蚀MIS器件的电子密度远低于部分刻蚀的器件,且具有更宽的耗尽区,因此击穿电压更高。