非极性面的AlGaN/GaN异质结因其易于制备增强型的HEMT器件和理论上更高的发光效率而引起了研究人员的关注。实验表明非极性面的GaN材料存在着很强的各向异性，这种各向异性会引起载流子输运特性的各向异性，已经有人从带电层错散射的角度对体材料中电子的迁移率的各向异性给出了解释。而这种各向异性对二维电子气（2DEG）输运特性影响的研究还很少。对于HEMT器件来说，二维电子气的输运特性是研究器件特性的基础，在本文中以a面的AlGaN/GaN作为主要的研究对象，对其二维电子气的各向异性的输运特性进行理论分析和研究，主要的研究内容和成果如下：1.提出了2DEG的带电堆垛层错动量弛豫率模型，载流子的输运处理为在两个堆垛层错之间漂移形成电流，然后隧穿通过由于SF造成的势垒和势阱。另外，还在A. Konar工作[18]的基础上给出了界面粗糙度散射和界面偶极子散射基于Fang-Howard波函数的动量弛豫率模型。建立了非极性面AlGaN/GaN异质结二维电子气的低场迁移率模型，除以上散射机制外还考虑了极化光学声子散射、压电散射、形变势散射、合金无序散射、位错散射、调制掺杂的远程电离杂质散射和背景电离杂质散射。其中带电堆垛层错散射，界面粗糙度和界面偶极子散射以及位错散射具有各向异性。2.根据已建立的低场迁移率模型，计算分析了非极性GaN异质结二维电子气迁移率随二维电子气浓度ns2D、势垒层的掺杂浓度和厚度、势垒层中的Al含量x以及环境温度等的变化规律。对于a面AlGaN/GaN异质结，二维电子气沿着c轴和m轴的迁移率随着ns2D的增大会出现先增大后减小的趋势，而且两个方向的迁移率存在着很大的各向异性。发现一个有趣的现象即在ns2D为5×1012cm-2时，[1-100]方向的迁移率是[0001]方向迁移率的5倍左右，在ns2D为5×1013cm-2时，[0001]方向的迁移率比[1-100]方向的迁移率反而高出40%，这主要是由于在这两种电子浓度下主要的散射机制不同所导致。而m面的GaN异质结二维电子气迁移率则是[0001]方向的迁移率较小，且随着ns2D的浓度增大迁移率的各向异性减弱。还将该各向异性迁移率模型嵌入了ATLAS仿真软件，分析了各向异性的输运特性对非极性GaN HEMT器件特性的影响。