摘要: 以氮化镓(GaN)为代表的第三代宽禁带半导体,凭借其卓越的物理特性,正在引领电力电子领域的新一轮技术革命。GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)在实现高效、高频、小型化的新一代电力电子系统中展现出巨大潜力。然而,与成熟的硅基技术相比,GaN器件的可靠性问题是制约其大规模商业化应用的核心瓶颈。本文旨在对GaN器件的可靠性研究现状进行系统性的回顾与总结。首先,文章阐述了典型的GaN HEMT的基本结构与工作原理,分析了其关键电学参数。随后,本文剖析了GaN器件在复杂电、热、机械应力下的主要失效机制,重点探讨了由逆压电效应、陷阱效应、短路以及热应力集中等引发的器件退化与失效物理。在此基础上,文章进一步梳理和介绍了旨在提升器件可靠性的关键技术,涵盖了从优化材料外延生长、革新热管理方案到采用先进的器件结构设计等多个层面。本综述旨在为从事GaN技术研究与应用的科研人员和工程师提供一个参考,以期推动GaN器件可靠性问题的解决,加速其在关键领域的应用进程。