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本文开展了AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)的相关工艺和特性分析的工作。具体工作包括新型多层Ti/Al欧姆接触的优化以及物理机制分析，AlGaN/GaN常规Ti/Al/NYAu欧姆接触表面颗粒状突起机制分析，A1laN/GaN双栅MOS-HEMT工艺制备以及电学特性表征。
在新型多层Ti/Al欧姆接触的研究工作中，通过调整影响欧姆接触的最重要的两个因素：金属比例和退火温度，以达到优化欧姆接触的目的。在优化Ti/Al比例的方案中，实验表明在氮气的气氛下900℃30秒，紧接着525℃120秒的退火条件下，随着Ti/Al比例的减小，欧姆接触电阻不断下降。当Ti/Al的比例为1:8时，得到了最低的接触电阻(0.056O·mm)和比接触电阻率(6.495×10-8O·cm2)。在优化退火温度的方案中，实验表明当Ti/Al的比例固定为1:8，退火温度从750℃上升到900℃时，欧姆接触表面颗粒逐渐减小，接触电阻不断的下降。通过X射线衍射谱(XRD)和透射电子显微镜(TEM)系统性分析，得出了新型多层Ti/Al欧姆接触能够获得低接触电阻率的物理解释。
本文研究了AlGaN/GaN Ti/Al/Ni/Au欧姆接触表面颗粒状突起的形成机制，使用了扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)对颗粒状突起进行了直观分析，同时运用了透射电子显微镜(TEM)对颗粒状突起区域和非颗粒状突起区域进行了能谱分析，发现了在颗粒状突起的区域存在着大团被Au-Al合金包裹着的Ni-Al合金团。借助于二元合金相图，本文提出了导致Ti/Al/Ni/Au欧姆接触表面颗粒状突起的物理机制，即在快速热退火的过程中，熔化的金属Al和上层Ni发生不均匀反应，随后在冷却过程中新生成合金之间不互溶，使得大团Ni-Al合金析出团聚成鼓包，导致了粗糙的欧姆接触表面。
本文研究了AlGaN/GaN双栅MOS-HEMT的电学特性。相比于传统的肖特基HEMT，MOS-HEM工具有更低的栅泄漏电流、更大的器件击穿电压和阈值电压摆幅。采用的热氧化Al工艺制备的Al2O3介质层，具有非常好的质量。相比于肖特基结构，MOS结构的栅泄露电流减小了四个数量级。转移特性曲线表明插入的一层Al2O3介质层使得MOS结构的双栅MOS-HEMT阈值电压向负方向偏移。相比于肖特基结构的双栅HEMT，MOS结构的双栅HEM工具有更大的跨导和饱和电流。此外MOS结构的双栅HEM工具有更加优异的抗击穿特性。