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GaN基HEMT的A1GaN/GaN异质结界面处高二维电子气(2DEG)浓度易受表面态的控制，GaN基HEMT集成功能薄膜影响表面态电荷从而调控2DEG，实现特定探测是当前探测器领域重要研究方向之一。锆钛酸铅(PZT)薄膜具有优异的热释电效应/光伏效应，是红外-紫外探测器研究领域一重要的功能感光薄膜，通过HEMT栅控原理引进提出新的探测机制——感光栅极GaN基HEMT器件的结构，在GaN基HEMT栅上制备PZT薄膜作为感光栅，利用PZT热释电效应/光伏效应产生的电压改变HEMT沟道电流，从而实现光辐射的探测。本论文主要研究了具有感光栅极的GaN基HEMT的光探测结构及其相关制备工艺。 首先，着重研究了关键敏感单元(感光栅PZT)制备与性能。a）采用射频磁控溅射方法，设计了不同溅射功率、气压对薄膜溅射厚度的影响;研究不同金属下电极上PZT的生长与结晶分析，并确定Ti/Pt作为下电极时的薄膜经退火结晶得到匹配最好的表面形貌;b）采用XRD、FIB、SEM对不同厚度PZT薄膜结晶化得到一定结论，对退火过程中应力释放分析，发现“裂纹”及“晶粒”;c）使用铁电测试系统，研究了不同金属下电极及厚度对PZT的电学性能的影响:Ti/Pt作为下电极时得到更好的铁电性和漏电流，且溅射时间为2h薄膜具有更大的剩余极化强度为20uC/cm2和最大极化强度为65uC/cm2;e）使用分光光度计，研究了不同厚度PZT的光学性能:薄膜对＜400nm波长的光吸收率很高，较厚薄膜对＞1500nm波长的光吸收特性有所增强。 其次，设计感光栅版图以确定各器件实现的目的。并对硅和蓝宝石衬底的感光栅极的GaN基HEMT器件进行了制备工艺的研究，优化了工艺参数，确定了感光栅工艺条件。 最后，采用吉时利4200，对硅和蓝宝石衬底的有/无感光栅的GaN基HEMT器件样片分别加为0-15V的扫描电压Vds，Vgs分别为-3V、-2.5V、-2V、0V、0.5V，利用电流输出特性曲线显示最终结果，a）可见光及紫外光测试时，蓝宝石衬底的感光栅HEMT器件明显改善暗场电流曲线存在的“交叉”现象，且出现电流崩塌现象更明显，而硅衬底的有/无感光栅HEMT器件无明显区别且没有下降;b）热辐射测试时，对于蓝宝石衬底的有感光栅的HEMT器件来说，Ids增加明显不同于无感光栅的Ids下降现象，对于硅衬底的有感光栅的HEMT器件来说，相比于无感光栅及暗场的输出电流曲线出现“交叉”的现象;综上说明感光栅PZT在可见光、紫外光及热辐射下有作用于硅和蓝宝石衬底的HEMT器件并调控2DEG的趋势。