对器件进行关态阶梯应力实验和关态恒定应力实验，实验结果及分析表明，关态应力下同时存在着陷阱对电子的俘获效应和逆压电极化效应，器件性能的退化是两者共同作用的结果。关态应力下，应力在栅漏之间靠近栅一侧产生大的电场，使得电子从栅极隧穿被AlGaN表面态所俘获形成“虚栅”，使得二维电子气浓度降低，导致阈值电压向正向漂移，其作用过程如图1所示。
图1 (a)栅电子隧穿效应能带结构示意图，(b)AlGaN表面态俘获电子形成虚栅示意图
于此同时，阶梯应力实验表明应力过程中始终存在着逆压电极化效应，当栅漏应力电压VDGstress大于关键电压Vcrit时，逆压电极化效应才开始显现。恒定应力实验表明，逆压电极化效应强烈的依赖于应力作用的时间。图2给出了强电场下AlGAN势垒层中的逆验电极化效应示意图，栅漏应力电压在器件漏端靠近栅边沿产生一个纵向的强电场，导致AlGaN势垒层不断膨胀，横向张应变增强，应变达到临界值后通过AlGaN势垒层晶格弛豫得到释放，产生晶格缺陷，这些缺陷释放的电子多于俘获的电子，导致沟道中二维电子浓度增大，使得阈值电压Vth向负向漂移。
图2 强电场下AlGaN势垒层中的逆压电极化效应
应力过程中，栅漏间AlGaN势垒层陷阱对电子的俘获，阻断了栅泄漏电流通道导致栅泄漏电流减小，而逆验电极化效应在AlGaN势垒层中产生缺陷，形成栅电流的永久泄漏路径，导致栅泄漏电流增加，因此栅泄漏电流的变化可以用来判断应力过程中主导的退化机制。
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