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在过去的二十多年中调制掺杂的GaAs/AlxGa1-xAs高迁移率二维电子气结构中有许多重要的凝聚态物理的现象被发现和认识。同时，GaAs/AlxGa1-xAs结构在高迁移率场效应晶体管(HEMT)及其集成电路中也有着重要的实用价值。但是，用作与耗尽型HEMT互补的增强型HEMT(E-HEMT)由于受其工艺制作上的困难影响，迄今仍未找到很好的解决方案。本论文提出了一种GaAs/AlxGa1-xAs的全新结构，对其进行了深入的研究，获得了如下主要研究成果：
(1)取代以往的方型AlxGa1-xAs势垒结构，提出一种新型梯形势垒的GaAs/AlxGa1-xAs异质结构，实现E-HEMT的电压调制。无论从发展的梯形势垒增强型HEMT的电荷控制模型，还是从SdH振荡的实际测量都证实器件工作在栅控E-HEMT模式。
(2)论文工作所提出的梯形势垒的GaAs/AlxGa1-xAs异质结构使得实现E-HEMT结构的工艺技术大为简化。它既不需要额外淀积栅绝缘层，又不需要采用自对准工艺，就很容易制备出增强型HEMT器件。这是因为这种新型E-HEMT结构在零栅压下沟道中就有来自δ掺杂层(N2)极低浓度的二维电子气，足以为六个霍耳欧姆电极与栅控区域之间的初始电连接，解决了现有增强型HEMT器件中“触发”初始欧姆接触的困难，保证了栅电压调制过程中良好的欧姆接触。上述均为实验证实，为E-HEMT结构在电路上的应用提供了便利。
(3)从实际测量的固定栅压、不同温度下的SdH振荡曲线和固定温度、不同栅压下SdH震荡曲线，都证实了当栅压Vg,T的变化范围为0.3-1.8V时，对应的载流子浓度变化范围为N2D=0.3×1011cm-2至N2D=4.3×1011cm-2，变化高达10倍以上，迁移率从μ=0.7×105cm2/V·s增至μ=5.8×105cm2/V·s。在载流子浓度低于N2D=3×1011cm-2时，载流子浓度与迁移率表现为正比例关系，反映了库仑屏蔽抑制散射的作用。而当浓度大于N2D=3×1011cm-2时，迁移率开始趋于饱和，反映了在较高的栅偏压下波函数被压缩到GaAs/AlxGa1-xAs的界面处，会更“感受”到更多的界面粗糙度散射，使迁移率不再随浓度而增加。
(4)受生长样品的MBE系统和工艺条件未达到最佳化的影响，目前我们实际样品的迁移率仍不到1×106cm2/V·s，这主要是受背景杂质散射和界面粗糙度散射的影响。但是，由于新型HEMT器件其中的δ掺杂层(N2)基本上保持了电中性，大大降低了远程电离杂质散射，原则上在同等的MBE系统和工艺条件下应能得到更高的迁移率。