GaN基HEMT器件由于在高频大功率应用方面具有突出优势,使之成为半导体器件领域的研究热点。然而肖特基栅结构的AlGaN/GaN HEMT器件存在栅极漏电大、栅压摆幅小和电流崩塌严重等问题,极大地限制了其实际应用。通过在栅极与AlGaN之间引入绝缘介质,制备成MOS结构HEMT器件,可以有效改善上述问题。其中高K介质因具有较大介电常数,作为绝缘层插入时,使器件损失较小的栅控能力,同时还能保持较好的漏电抑制效果,因此非常具有研究意义。基于此,本文通过实验分别研究了磁控溅射沉积的Hf O2栅介质MOS-HEMT器件和热氧化法制备的Y2O3栅介质MOS-HEMT器件,主要内容如下:（1）首先优化了磁控溅射沉积Hf O2薄膜的制备条件,制得击穿场强为6.135 MV/cm的Hf O2薄膜,随后将薄膜应用到AlGaN/GaN MOS-HEMT器件上。针对溅射工艺会对AlGaN表面造成损伤,导致器件性能退化问题,本文系统的研究了不同PDA（介质后退火）条件处理对器件直流特性、界面特性和电流崩塌特性的影响,并得到优化的PDA处理工艺,使器件性能得到改善。研究结果表明400℃-10min PDA处理的样品具有最优的直流特性,其输出电流和峰值跨导比未经过介质后退火处理的样品分别提高了3.98倍和2.56倍,击穿电压高达573V。通过C-V测试和转移脉冲I-V测试分析了不同PDA处理的样品的界面态分布信息,发现随着PDA处理温度升高,界面态密度会随之而下降。通过双脉冲电流崩塌测试分析了不同PDA处理的样品的钝化效果,随着PDA温度升高,Hf O2薄膜抑制电流崩塌能力随之提升。综合器件的直流特性、界面特性和电流崩塌特性考虑,最后得出400℃-10min PDA处理能制得性能较优的Hf O2 MOS-HEMT器件。（2）利用热氧化法制备Y2O3栅介质薄膜应用于AlGaN/GaN HEMT器件上。通过系统分析不同热氧化条件形成的Y2O3栅介质对MOS-HEMT器件的直流特性、界面特性和电流崩塌特性的影响,得出Y2O3 MOS-HEMT器件栅极漏电、饱和输出电流、跨导、界面态和电流崩塌等特性参数随着热氧化温度的变化规律。最终得出500℃-10min热氧化形成的Y2O3栅介质MOS-HEMT具有较好的直流特性,400℃-10min热氧化形成的Y2O3栅介质MOS-HEMT具有较好的界面特性和电流崩塌特性。