二维电子气(2DEG)电子迁移率(μn)和电子面密度(ns)是影响GaAs PHEMT 结构材料特性的两个重要因素。研究影响μn和ns的主要因素对制备高μn×ns 参数值的GaAs PHEMT结构材料具有十分重要的意义。 本文设计并采用优化的MBE工艺制备了GaAs PHEMT结构材料，运用非接触霍尔、霍尔、X射线双晶衍射等测试方法研究了影响μn和ns的主要因素，优化了GaAs PHEMT材料结构，使其μn×ns达到了2.52×1016/V·s。 具体内容如下：1.制备了势垒层掺杂浓度从4×1012cm-2到5.8×1012cm-2的不同单平面掺杂GaAs PHEMT结构材料样品。在室温条件下，利用非接触霍尔测试仪对样品进行了测试。发现随着平面掺杂浓度从4×1012cm-2 增大到4.4×1012cm-2，ns 有较大幅度的上升，当掺杂浓度进一步增大时，ns的变化不大，μn 明显下降。制备了势垒层厚度从195? 到345?的不同样品，研究了势垒层厚度对ns 影响，发现随着势垒层厚度的增加，ns 也随之增大，且增大的幅度逐渐变缓。 2.分别制备了双平面掺杂结构和单平面掺杂结构的GaAs PHEMT 结构材料。在室温条件下，利用非接触霍尔测试仪对样品进行了测试。实验结果表明双平面掺杂样品的μn 要小于单平面掺杂样品，这是由于双平面掺杂增大了沟道散射；但双平面掺杂样品的ns 远高于单平面掺杂样品。 3.研究了掺杂层及隔离层Al组分对μn和ns的影响。发现随着Al组分的增加，ns 增加，μn 变小。这是由于异质界面导带不连续性增大，同时晶格失配变大，界面粗糙散射增强造成的。 4.研究了隔离层厚度对μn和ns的影响。结果表明隔离层厚度对μn和ns的影响是相反的。隔离层越厚，自由电子向沟道内的转移率越低，导致ns 降低，但同时减小了电离杂质散射，使得μn 上升。在本文研究范围内，隔离层厚度为4.2 nm时，μn×ns 值最好。 5.研究了沟道层In组分对μn和ns的影响。发现增大沟道In组分对提高μn和ns 有一定的作用，但是如果In组分超过0.24时，反而影响生长质量，造成μn和ns 下降。在本文研究范围内，沟道层In组分为0.2时，μn×ns 值最好。 6.设计制备的GaAs PHEMT 结构材料μn和ns 分别达到7270cm2/V·s和3.47×1012cm-2，μn×ns 达到了2.52×1016/V·s。