(2) AlN 插入层

在 AlGaN/GaN HEMT中，2DEG 密度与电子迁移率的乘积是决定器件功率密度的关键因素。为了获得高功率密度，就要提高该乘积。对 AlGaN/GaN异质结而言，增加 Al组分可以增强极化效应，从而提高 2DEG密度。然而，高 Al组分使合金散射增强，且晶体质量下降。而 AlN插入层技术，即在 AlGaN和 GaN之间插入 1 nm 左右的 AlN层，可以改善界面质量，减少合金散射，提高电子迁移率，并且还可以提高导带不连续性，增加 2DEG密度。

(3) 凹栅技术

凹栅技术指使金属栅凹陷到势垒层中。凹栅结构可以抑制电流崩塌、提高击穿电压及减小栅泄漏电流。此外，由于栅的凹陷，减小了栅到沟道的距离，可以增强栅对沟道的控制，提高跨导。栅对沟道距离的缩短使栅有可能耗尽沟道，Saito等人 2006 年利用这一点制作了阈值电压为 -0.14 V 接近常关的器件[11]。

(4) 钝化技术

钝化是指在器件表面淀积介质薄膜形成钝化保护层。钝化技术主要是为了应对 AlGaN/GaN HEMT电流崩塌效应。电流崩塌是指在高频高功率信号工作下出现频率散射，即输出功率下降。这主要归因于 AlGaN表面态俘获电子使 2DEG密度降低，导致电流下降，从而降低输出功率。钝化技术可以减少器件表面态，消除电流崩塌，增强器件性能。SiN是最常用的钝化介质，其他如 SiON、Al2O3、MgO、Sc2O3等介质也可以被用于钝化实验研究。

(5) 场板技术

场板是与电极连接的金属板，其可以调制电极与半导体接触边缘或沟道电场，使电场分布发生改变，从而改善耐压特性。场板常用于提高击穿电压，Satio等人2003 年报道了用源场板结构获得了 600 V的击穿电压。Xing等人 2004年报道多场板结构，采用叠栅场板将击穿电压提高到 900 V。2006年，Dora等人采用斜场板结构，使击穿电压达到 1900 V；Uemoto等人 2007年同时采用栅场板、源场板和漏场板结构，再将漏电极过孔到蓝宝石衬底，击穿电压达到了 8300 V这是迄今为止报道的最高耐压器件。

(6) MISHEMT

MISHEMT (metal-insulator-semiconductor HEMT)是在 AlGaN/GaN异质结和金属栅之间插入绝缘层，构成类似于 MIS的结构。栅绝缘层的引入大大降低了栅泄漏电流，与传统的肖特基栅 HEMT (Schottky gate HEMT, SG-HEMT)相比，最大可降低 4~6 个量级。此外，栅正向电压不再受制于肖特基势垒，可以工作于更高正压，栅压摆幅增大，栅压的增加也可以增加 2DEG密度。各种绝缘介质如 SiN、SiO2、Sc2O3、Al2O3、HfO2、Pr2O3或其中某些组合等被用作栅绝缘层研究。MISHEMT结构还可以有很高的耐压性能，Yagi等人 2007 年报道了栅漏距 28 μm、分别以 HfO2/SiO2/SiN 和 ZrO2/SiO2/SiN作为绝缘栅介质的MISHEMT，它们的击穿电压分别达到了 1.8 kV 和 1.7 kV[12]。

1.1.4  GaN小信号建模

为了提高设计集成电路特别是单片微波集成电路(MMIC) 的设计精度，一个准确的半导体器件模型是非常必需的[13]。对于晶体管小信号模型以及建模的方法，国内外已近有大量的学者专家进行过研究，目前已经相当成熟[2]。对于晶体管小信号建模国外的研究比较早，从上世纪80年代开始，有众多的科研人员从事这方面的研究。国内从事这方面的研究相对晚一些，从上个世纪末开始，直到现在，也有众多学者专家从事这方面的研究工作。目前，国内外对于晶体管小信号建模的研究主要集中在三个方面[14,15]：

1．测试。这种方法主要是利用各种微波测试仪器，对各种状态（偏置）下的晶体管进行测量，然后经过一定的计算，便可以得出各元件的值。这种方法优点是比较直观，可以获得唯一解。但是使用这种方法，需要复杂的测试系统和精密的测试仪器，且由于操作和仪器引入的误差可能会给结果带来极大的误差，会影响测量结果的真实性。