在本次实验中，我们主要利用Lakeshore TTPX低温探针台进行器件测试温度的控制，并且文中所涉及到的所有温度变化过程都是通过相同的步骤完成：即先将探针台腔体内的温度降低至液氮的极限值77K，然后再依次升高到各个温度点进行测试。
对上述样品进行输出特性测试，温度从77K逐渐增大到300K，漏极电压取值范围为0V~10V，栅压从-6V~2V，步阶Vstep=1V。图1给出了室温下该器件的输出曲线，从图中可以看到，栅压控制着器件的导通和关断，当Vg=-5V时，输出电流接近于0，沟道未开启。随着栅压不断增大，沟道逐渐开启，输出电流随着漏极电压的增大先线性增大而后趋于饱和，并且在饱和区出现了因自热效应引起的负阻现象。
图1 常规GaN HEMT器件室温下输出特性曲线
图2（a）和（b）中分别给出了Vg=2V和Vg=0V时77K、100K、150K、200K、250K、300K共六个温度点下器件的输出特性曲线。从中可以看到，左右两图表现出基本相同的变化规律，即在器件工作温度从300K降低到100K过程中，输出电流不断增大，然而，当温度从100K降低到77K，输出电流却出现了一定程度的减小，即输出电流在T=100K时取得了最大值。再者，从图中可以看到，随着温度的降低，饱和区电流崩塌现象变得更加明显。另外，图3中给出了栅压从-4V增大到2V时最大饱和电流随温度的变化曲线。可以看到，栅压一定时，随着温度的减小，最大饱和电流表现出和图2相同的规律。另外，漏极电流随温度降低所呈现出的变化规律主要与源、漏欧姆接触电阻以及2DEG的迁移率和浓度随温度的变化相关，进一步的解释将在后面的文章给出。
图3 最大饱和电流变温曲线