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GaAs PHEMT是单片微波集成电路（MMIC）的关键结构，其寿命和长期可靠性对微波毫米波频段的空间和军事领域的通信应用至关重要，GaAs PHEMT因其价高量少和对匹配的要求很高，致使寿命试验很少开展，空间应用和在通信系统中的大规模应用急需对其寿命和长期可靠性进行评估，直流偏置下的高温加速寿命试验是GaAs PHEMT可靠性评估的主要方法。
本文在对GaAs PHEMT失效模式及机理和寿命试验方法分析的基础上，设计了栅接触、欧姆接触等多种GaAs PHEMT器件的金属化监测评价结构，搭建了单机理退化寿命评估在线监测系统，开展了180℃和225℃下的两组寿命试验，以电阻和电流为敏感参数，实现了高温恒定电流应力的栅接触退化、欧姆接触退化的单机理寿命评估和高温恒定电压应力GaAs PHEMT单管的寿命评估。通过金属化结构高温恒定电流应力的加速寿命试验，确定了金属化结构的主要失效机理、评估了每种金属化结构的寿命情况。对试验中的监测曲线和失效样品的分析，发现了栅接触孔链和欧姆接触结构存在明显的电迁移现象，确定了栅金属和电镀层的接触孔链结构和欧姆接触结构是GaAs PHEMT的薄弱环节，获得了评价结构的失效分布和寿命曲线；通过对高温恒定电压应力下的PHEMT整管栅接触和欧姆接触退化研究，分析了其对器件的性能参数的影响，试验发现器件的Idss、Gm、Vp等参数在高温恒定电压应力下发生了一定程度的漂移和退化，验证了栅接触和欧姆接触退化对器件性能参数的影响。
本文通过研究高温恒定电流应力下GaAs PHEMT金属化结构的加速寿命试验，确定PHEMT金属化结构的可靠性薄弱环节和寿命情况，再通过高温恒定电压应力下的PHEMT整管栅接触和欧姆接触退化研究，分析器件沟道退化对其性能参数的影响，结合GaAs PHEMT金属化单机理寿命试验的分析结论，建立了器件工作中沟道退化的评估分析技术，建立相关的参数分析与表征等技术，实现了通过敏感参数评估器件寿命。