HEMT是采用GaAs／n-AIGaAs，用选择（调制）掺杂MUR860G的异质结构FET，它以GaAs为电子输运区，以n-GaAs为电子供给区。在HEMT中，用一层宽带隙半导体材料将栅与沟道隔开，当外加栅电压大于阈值电压时，在宽带隙半导体层和窄带隙半导体层的界面处，即异质结的沟道中会形成二维电子气(2DEG)。由于2DEG脱离了母休杂质的散射，又被限制在异质结界面附近非常窄的区域内，与异质结界面垂直的电子运动被量子化，故沟道载流子具有很高的迁移率，源一漏电流就是由这样的2DEG来输运的。2DEG是极薄的一层，大约在lOnm左右，相当于20个原子层厚，而其掺杂浓度ns很高，ns在1011～l012 cnl-2以上。由此形成HEMT中的导电沟道，在一定的漏源电压作用下，2DEG将作定向漂移，形成相应的漏源电流。随着漏源电压的升高，2DEG的漂移速度将逐渐增大，并在一定的DS下，达到饱和漂移速度，导致漏源电流出现饱和。从其工作原理而言，与同为场效应管的FET器件相似，其不同之处如：HEMT栅压控制的是二维沟道中的2DEG，而MOSFET控制的是反型层，MESFET控制的则是栅下有源层的未耗尽部分。HEMT的N-AIGaAs层和MOSFET的Si02绝缘层、MESFET栅下的耗尽层地位相当，但它的厚度、掺杂浓度、表面状态等对器件的工作模式及特性影响很大。HEMT的工作模式也有耗尽(D)型和增强(E)型两种，导电沟道也有N沟和P沟之分，常见的N沟耗尽型器件，其电子迁移率和饱和漂移速度都比空穴的高得多。
    AIGaAs/GaAs HEMT力了提高该类器件的特性，在器件的结构和设计上应考虑：

    ①选择电子迁移率及饱和速度更高的材料。
    ②选择带隙范围较大的异质结材料。
    ③选择晶格匹配良好的材料。
    ④减少电子供给层的厚度。
    ⑤提高2DEG的浓度。
    ⑥缩短沟道长度L，增大栅宽W。
    ⑦选择接触电阻小的金属化电极材料。
    其中减少栅长L是提高HEMT特性的最有效途径。L越小就越高则越低，从而有利于f及fM的提高。一般在相同栅长下，HEMT比GaAs MES-FET的fT高出约2倍；当fT> 80GHz，要获得最佳增益，单指栅长须设计在0. 25pm以下。但随着栅长的逐步缩小又将出现短沟效应和栅电阻增加的新问题。HEMT由于具有调制掺杂异质结构，使低场下电子迁移率及饱和速度明显提高，故具有比GaAs MESFET更高的截止频率，更小的噪声；同时因沟道导电载流子密度大又可具有更大的电流密度和跨导。而且小电流下其跨导仍然很大，在克服短沟效应方面具有其独特的优势。
    PHEMT是一种赝配高电子迁移率晶体管，其主要的结构特点是用未掺杂的InGaAs层代替普通HEMT中的未掺杂GaAs层作为2DEG沟道层，形成N-Al-GaAs／i-InGaAs] i-GaAs核心结构。未糁杂的InGaAs层被称为“赝”层。实质上该器件是一双异质结量子阱器件。和普通HEMT相比，PHEMT具有下列特点：
    ①载流子迁移率更高。电子在InGaAs中有效质量小，室温下，迁移率可达6000cr12／(V．s)，较GaAs中电子迁移率提高了9%，平均饱和速度提高了约70%。
    ②2DEG的密度更大，比普通HEMT的ns高两倍。
    ③消除了DX中心的影响，改善了VT的温度性能及FV特性。
    因此，PHEMT应具有更高的频率，更低的噪声，更高的跨导和更大的电流处理能力。在InP HEMT中以InAIAs为电子供给层，以InGaAs为2DEG沟道层，N+ -InAIAs／i-InGaAs是其核心异质结构。该结构对电子具有更好的限制，因而2DEG的密度高，具有更高的截止频率和更低的噪声。同时，增大In-GaAs层中的In组分，形成赝配InP HEMT，可获得更大的电子迁移率及2DEG的面密度，从而进一步提高器件的跨导和工作频率，是毫米波高端应用的支柱器件。