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HEMT具有极高的截止频率和很低的噪声系数，被认为是毫米波段最有竞争力的三端器件之一，然而常规InP基HEMT较低的击穿电压限制了其功率应用。为改善InP基HEMT的功率性能，复合沟道结构被用来提高器件的栅极击穿电压和沟道击穿电压，同时能够维持器件优越的高频特性。本论文研究了复合沟道InP基HEMT的外延材料结构并提出了一种新的外延材料结构，改进了欧姆接触的合金工艺，成功开发了一套InP基HEMT的工艺流程，研制出性能良好的InP基HEMT器件。取得的主要研究成果如下：
1.设计了一种复合沟道InPHEMT外延材料结构，利用分子束外延生长的该材料结构获得很高的电子迁移率(12100cm2/V·S)和较高的二维电子气浓度(2.88×1012cm-2)。
2.改进了源漏极欧姆接触的合金工艺。通过优化金属的组分、合金的温度和时间，取得了电阻良好的欧姆接触。
3.研究了深亚微米细栅的光刻工艺，采用的PMMA/PMGI/PMMA三层胶结构能够很好地控制各层电子束胶的显影，改善金属栅的外形。
4.运用阻挡层使栅极腐蚀更加容易控制。在InAlAs肖特基势垒层上面添加一层InP，在栅槽腐蚀时能够起到很好的腐蚀阻挡作用。使用具有很高InGaAs/InP选择比的腐蚀液，可以在一个宽松的时间范围内获得均匀一致的腐蚀效果，提高了器件的成品率。
5.在深入研究InPHEMT有源区隔离、细栅制作及欧姆接触合金等关键工艺的基础上，开发出了一套复合沟道InP基HEMT的工艺流程。并研制成功了两种InP基HEMT器件。一种是双层InGaAs沟道InPHEMT，该HEMT获得了120GHz的电流增益截止频率，同时也具有很高的沟道饱和电流；另一种HEMT是InGaAs/InP复合沟道HEMT，该器件获得了较高的击穿电压。