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相比传统Si材料，GaN材料具有高饱和电子漂移速度、高击穿场强和高工作温度等优良特性，使得GaN基高电子迁移率晶体管成为高温、高压、大功率器件的首选。近些年来，人们对GaN HEMT器件的研究已经取得了卓越的进步，并且逐步商用化。随着GaN基HEMT器件研究的逐渐成熟，单片微波集成电路也得到越来越快的发展。而单片集成电路的性能也在很大程度上取决于无源器件，电容作为一个重要的无源器件，具有可调性对单片集成电路的稳定性有重要意义。 本文对金属-半导体-金属(MSM)平面叉指可变电容的原理进行分析，设计出多组不同参数的可变电容结构，随后阐述了电容器件的版图设计，所用样片制备的主要工艺步骤以及重要的工艺技术环节，同时对电容制备的具体工艺细节进行图解说明，包括工艺流程和关键参数，得到流片结果，展示了不同结构器件在显微镜下的图像。使用射频矢量分析仪对可变电容器进行微波测试，对得测量得到的数据进行去嵌处理，得到叉指电容结构部分的S参数。分析讨论了叉指可变电容最大电容值和最小电容值的根本影响因素，并通过实验结果验证。最后对可变电容器最小值时出现的二维电子气耗尽效应进行分析，并计算出器件在特定偏置电压条件下的最大耗尽区宽度，在叉指宽度为3μm，偏压为6V时，MSM平面叉指可变电容器最大耗尽区宽度为4.65μm。 GaN基MSM平面叉指可变电容器在高频高压领域有很多应用，其中一种重要的应用的芯片过流保护电路。本文设计了一种新型的过流保护电路结构，对其功能原理进行阐述，并进行模拟软件仿真，对仿真结果进行分析，讨论器件参数对过流保护电路性能的影响，最后探讨MSM平面叉指可变电容应用于此过流保护电路的优势。