高K栅GaAs MOSFET器件结合了GaAs材料高电子迁移率和高K栅介质低漏电的优势,有望成为未来延续摩尔定律的新方向。但是高K/GaAs界面处存在较高的界面陷阱密度,而目前界面陷阱对高K/GaAs MOS的电容和电学特性造成影响机理认识还不足,这严重阻碍了高K/GaAs结构的应用,因此深入探究界面陷阱对电学特性的影响机理,不仅可以解释实验中出现的重要现象同时也能为高K/GaAs MOSFET的研制提供理论指导。针对高K/GaAs MOS结构中界面陷阱、GaAs能带结构、表面能量量子化、载流子的分布和输运机理等重要的材料特性和物理参量,探讨了陷阱模型、迁移率模型、产生-复合模型、量子效应模型、非抛物线效应模型和多能谷效应模型对器件特性研究的适用性,并确定了模型的关键参数。在此基础上,分析了界面态对沟道中载流子迁移率的影响和量子效应对栅电容的影响机理。利用建立的高K/GaAs结构的仿真模型,探究了界面陷阱对N型GaAs MOS电容的影响机理,详细讨论了不同界面陷阱密度大小、界面陷阱处于禁带中的不同位置以及界面陷阱的频率效应对电容的影响,并解释了实验中C-V曲线中出现的反型区“凸起”现象和n型GaAs具有较p型GaAs更明显的频散现象,将利用此模型仿真所得的HfO₂/n-GaAs MOS C-V曲线与实验得到的HfO₂/n-GaAs MOS C-V曲线进行了对比,发现仿真得到与实验相近的等效氧化层厚度（EOT）、平带电压、禁带中央界面陷阱密度,验证了此模型的正确性。另外,通过界面陷阱对P型GaAs MOSFET电学特性的影响仿真发现,界面陷阱会导致阈值电压向正压方向漂移,沟道中电子迁移率下降和跨导的减小,并且比较了不同界面陷阱密度对电学特性的影响的大小,当界面陷阱密度低于1×1012 cm-2eV-1时,界面陷阱对器件电学特性影响较小,1×10¹²cm^-2eV^-1的界面陷阱密度使阈值电压增加了0.2V左右,跨导最大下降量达500ms/mm,因而当界面陷阱密度高于1×10¹²cm^-2eV^-1时,由界面陷阱导致的器件电学特性的退化较为严重。最后对比了相同界面陷阱密度对P型GaAs和In_0.53Ga_0.47As两种衬底MOSFET的影响程度,由于In_0.53Ga_0.47As小的禁带宽度和距导带底更近的电中性能级使得相同的界面陷阱密度导致电学特性退化明显小于P型GaAs MOSFET,因而P型In_0.53Ga_0.47As MOSFET能承受更高的界面陷阱密度,是极具潜力的MOSFET衬底材料。