设计了一种Buck-Boost负压关断电平产生电路。通过引入动态调整关断时间的计时模块、分段电流限模块和纹波高速检测模块，实现了在耗尽型GaN器件快速开关时稳定栅极负压的供给，有效消除了耗尽型GaN器件在高压应用时密勒误开启现象的发生。电路基于035 μm BCD工艺进行设计与仿真验证。结果表明，该电路在宽输入范围内稳定输出-14 V的负压，在20~130 mA恒定负载电流下工作效率达80~87%，在05~1 MHz的工作频率下GaN器件栅极开关切换期间输出电压依然稳定。该电路满足高压应用需求。

近几年，Ⅲ-Ⅴ族半导体GaN由于其宽直接带隙，在高温、高功率器件方面得到了广泛研究。但是，目前GaN器件的性能依然受到了p型欧姆接触性能不良的限制，在长期使用过程或高温环境中激光器等器件性能退化严重。因此，获得性能优异的p-GaN接触仍然是一个巨大的挑战。虽然Pd基的金属体系已然在p-GaN获得了欧姆接触，但是Pd与GaN接触之后的微观结构及其高温特性尚不为人知。本文针对常用于p型GaN接触的第一层金属Pd材料，讨论了Pd/p-GaN接触界面的特性和退化机制。通过四探针测试仪、X射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)实验测试和分析对比，发现Pd/p-GaN界面受到氧气和温度影响的退化过程。高温退火在界面处促成Ga-Pd合金相生成利于形成良好的接触，但是在有氧参与的情况下，金属的氧化反应超越其他因素成为主导，致使界面和性能发生明显的退化。温度越高退化越严重，甚至表面形貌状态完全改变，由平滑的原子台阶形貌转化呈现出树枝状晶粒状态。因此，保持Pd与p-GaN界面清洁、控制界面的氧成分不仅是形成合金态获得良好接触的关键，而且也关系着器件的长期稳定和可靠，是防止器件性能衰减和退化要害所在。

采用金属有机化合物气相外延方法制备了不同SiH4流量下重掺杂n型GaN材料, 研究发现在SiH4流量为20cm3/min时样品获得较高的电子浓度, 达到6.4×1019cm-3, 同时材料的结晶质量较好。光荧光测试发现重掺杂使GaN材料的杂质能带进入导带形成带尾态, 使带边峰变得不尖锐, 并且发现SiH4流量以及材料的刃位错密度与黄光带发光有关。采用Delta掺杂方式生长的重掺杂样品, 样品表面粗糙度降低, 晶体质量明显改善, 但黄光带发光强度增强。缺陷选择性腐蚀研究发现Delta掺杂方式主要通过降低螺位错密度来改善晶体的质量。

利用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）技术在蓝宝石衬底上制备了GaN∶Mg薄膜。首先，对Delta掺杂p型GaN的掺杂源流量进行优化研究，研究发现在较低46cm3/min的CP2Mg源流量下，晶体质量和导电性能都有所改善，获得了较高空穴浓度，为8.73×1017cm-3，（002）和（102）面FWHM分别为245和316arcsec。随后，采用XRD、Hall测试、PL以及AFM研究了在生长过程中加入生长停顿对Delta掺杂p型GaN材料特性的影响，发现加入生长停顿后，样品电学特性、光学特性和晶体质量并未得到改善，反而下降。

对p-GaN/Ni/Au欧姆接触特性与Ni金属层厚度之间的相关性进行了对比实验研究, 利用XRD衍射结果与表面金相显微分析手段对Ni/Au双层金属电极在合金退火过程中的行为特性进行了细致探讨。分析结果表明: 在Ni/Au电极结构中, 由双层互扩散机制与NiO氧化反应机理决定, Ni层与Au层之间的厚度比率对p型GaN欧姆接触特性的优劣有重要影响, 在Ni、Au层厚度相当时可获得最佳的p型欧姆接触。

InGaN绿光LED的量子阱结构具有较高的In含量, InN与GaN之间较大的晶格失配度使得该结构的稳定性下降。由于量子阱结构生长完成之后的p型GaN的生长温度要远高于量子阱结构生长温度, 因此, p型GaN的生长过程对多量子阱质量有重大影响。论文探讨了p型GaN的生长温度与厚度对绿光LED的材料结构及器件性能的影响。研究发现, p-GaN过高的生长温度和过大的厚度都能加剧多量子阱结构中In组分的波动, 使得发光峰宽化, 同时降低绿光量子阱的发光效率。论文据此提出了优化的p型GaN生长温度与厚度, 探讨了量子阱保护层对InGaN绿光LED性能的影响, 该结构有利于增强绿光LED发光波长的稳定性。