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由于GaN材料电学特性上不可比拟的优势，可以获得大电流、高频率以及良好功率增益和附加效率，其器件最适合制作耐高温、高频和大功率的电路。本论文对AlGaN/GaN功率器件工艺和建模、AlN基板及倒扣工艺进行了研究，研制出基于倒扣技术的C波段AlGaN/GaNHEMT功率器件。取得的主要成果如下：1.以IC-CAP软件中EEHEMT1模型为基础，初步建立了GaNHEMT器件的建模流程。根据GaN材料和器件的特点，加入了自热效应、电流崩塌效应和漏极延迟现象的描述，获得了完整的GaN器件模型，并且应用于电路仿真。利用改进cold-FET方法提取器件参数，并开展参数与工艺、材料的关联性研究，成功的将模型参数的应用深入到材料，工艺，器件物理的研究中，这也是本文的创新之处。
2.开展GaNHEMT关键工艺研究，重点解决离子注入和掩蔽条件的选择，有效隔离了buffer层漏电对器件的影响，获得了良好的特性，提高器件的可靠性。
3.开发了一套基于AlN基板的无源器件工艺流程。在工艺上提出了一种新的MIM电容的制作方法，有效改善电容的击穿电压，提高电容的品质因数，并申请了专利。通过测量无源器件的直流和S参数，获得了无源器件模型参数，初步建立了一套基于AlN基板的无源器件参数库。
4.将GaN管芯制备，AlN基板工艺，以及倒扣技术的应用有效的结合在一起，获得了性能良好的采用FC技术的GaN功率器件，在国内首次研发了一套基于倒扣技术的完备的GaN功率器件制作工艺流程，从而为蓝宝石衬底的GaN功率器件的实用化奠定了基础。采用倒扣封装测试，获得了基于倒扣技术的单指型管芯150×0.8μm，在Vgs=-2V，Vds=25V，4GHz下连续波测试，输出功率达到26dBm，功率密度2.7W/mm，线性增益13dB。
5.研制了基于AlGaN/GaN材料的新型MOS-HFET器件，利用PECVD的方法生长了50nmSiO2，在Vgs=-20V下栅漏电仅仅70pA，比HEMT器件下降了3个数量级。栅压可增至+6V，大大提高了栅控能力，最大饱和输出电流为784mA/mm，最大跨导为44.25mS/mm。