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AlxGa1-xN/GaN宽禁带半导体异质结构体系是发展高温、高频、大功率电子器件的最重要也是最基本的结构，深受国际上的关注。因此，AlxGa1-xN/GaN异质结构材料与器件的研究已成为当前研究的前沿领域和热点。本文系统地研究了非故意掺杂GaN外延薄膜和AlxGa1-xN/GaN异质结构肖特基接触的高温电流输运性质，同时研究了AlxGa1-xN/GaN异质结构肖特基接触的反向漏电机制，以及高温退火对Ni/AlxGa1-xN/GaN结构中2DEG输运性质的影响，主要研究结果如下：
(1)研究了Au/Ni/GaN肖特基二极管在27—350℃温度范围内的电流输运性质。发现在低于230℃时，理想因子n随着温度的升高逐渐减小，势垒高度逐渐升高，且增幅较大；而当温度高于230℃时，n随着温度的升高又逐渐升高，势垒高度缓慢增加。运用肖特基势垒高度的高斯分布模型拟合了低于230℃温度范围的I—V曲线，得出有效理查德森常数为24.08 A cm-2K-2，与理论值符合很好。而在温度高于230℃时，深能级辅助的空间电荷区复合电流机制的参与很好地解释了理想因子n在此温度段上升的现象，得出参与复合过程的深能级的激活能为1.157 eV。研究表明与黄带对应的靠近GaN薄膜表面的深受主能级在高于230℃时被激活促进了电子和空穴在空间电荷区的复合，从而产生了流过肖特基结的正向复合电流。
(2)研究了Au/Ni/AlxGa1-xN/GaN肖特基二极管在100—500 K温度范围内的电流输运性质，发现肖特基势垒高度的高斯分布模型能很好地解释在该温度范围内理想因子随温度升高而下降，有效势垒高度随温度升高而升高的实验结果。拟合得出的有效理查德森常数A为39.52 Acm-2K-2，与理论值非常接近。同时发现在260—500 K温度范围内，沿着AlxGa1-xN势垒层表面的氮空位跳跃式漏电可能是AlxGa1-xN/GaN异质结构肖特基接触表面漏电的主要来源。
(3)研究了不同厚度AlN插入层对AlxGa1-xN/GaN异质结肖特基接触反向漏电的影响。实验发现当AIN插入时间从0S增加到10s时，-8V偏压下的漏电密度逐渐降低至最小值1.1×104A/cm2，然而随着AlN插入时间从10s继续增加时，漏电密度又转变为随插入时间增大的趋势。同时10s AIN插入层样品对应的表面空洞数目最少。DLTS测量发现AlN插入层厚度还影响了Al0.25Ga0.75N势垒层中一个激活能为0.762 eV的施主型深能级的缺陷态密度。研究表明高温AlN插入层调整了AlxGa1-xN势垒层的微结构和深能级缺陷态密度，经由这个深能级缺陷态辅助的漏电是AlxGa1-xN/GaN异质结构肖特基接触的主要漏电机制。
(4)研究了高温退火对Ni/AlxGa1-xN/GaN结构电学性质的影响。实验发现带有10 nm Ni盖帽层的Al0.25Ga0.75N/GaN异质结构经600℃退火处理后，其中的2DEG室温迁移率从1530降至986 cm2/Vs，2DEG浓度降低了2.0×1012 cm-2，并且2DEG浓度在100 K至460 K的温度范围内随温度的升高而降低。DLTS测量证实Ni退火处理在Al0.25Ga0.75N/GaN异质结构中引入了一种激活能为1.23 eV，有效俘获截面为2.8×10-13cm2类受主型深能级。该深能级是在热退火过程中金属Ni扩散进Al0.25Ga0.75N/GaN异质结构引入的，正是此深能级导致了2DEG浓度和迁移率的严重下降。