三维霍尔传感器是为了满足现代产业的极速发展而出现的。现在的三维霍尔传感器大多由硅材料制成,其具有良好的工艺兼容性,但由于硅材料的载流子迁移率低、禁带宽度窄,基于硅的霍尔传感器的灵敏度较低、温度稳定性较差。GaAs材料的载流子迁移率高、禁带宽度大,用其制备的霍尔传感器具有更高的灵敏度与更好的温度稳定性,并且可以利用GaAs基异质结的高迁移率载流子特性来进一步提升传感器的性能。本文首先对GaAs基异质结水平霍尔传感器的影响因素进行了深入探究,利用sentaurus TCAD软件对异质结水平霍尔传感器的影响因素进行了详细研究。进而对应用于垂直霍尔传感器的形状进行了优化,探究了GaAs基异质结垂直霍尔传感器的影响因素。最后在异质结水平霍尔传感器和异质结垂直霍尔传感器的研究基础上设计了一种基于平面工艺的GaAs基异质结三维霍尔传感器并计算相关性能参数。通过以上研究,取得了以下主要的研究结果:1.研究表明delta层的掺杂浓度、掺杂深度会对异质结水平霍尔传感器的灵敏度产生较大的影响,delta层的位置和帽层的掺杂浓度会对灵敏度造成轻微的影响,接触电极位于帽层以及隔离层的上半部分侧壁有利于传感器灵敏度的提高。2.在异质结垂直霍尔传感器的主体部分增加两个小十字架可以提高传感器的灵敏度,且当两个小十字架长度与宽度使得两个区域的形状趋近于十字架、两个小十字架的位置互相靠近有利于提高灵敏度,另外主体部分长度与宽度的增加会对灵敏度造成负面影响。同时根据水平异质结霍尔传感器的研究结果,对垂直传感器进行了delta掺杂层、帽层掺杂浓度以及接触电极的摆放位置进行了探究,三者对垂直传感器的影响与水平传感器是类似的,除了delta掺杂深度导致的影响是与水平传感器相反的。3.根据水平传感器与垂直传感器的研究结果设计了一种平面工艺下的异质结三维霍尔传感器,并且对三维传感器的结构进行了不同影响因素的探究,以提高传感器的灵敏度并尽量使X、Y、Z三个方向的灵敏度互相接近。根据探究结果确定了传感器的结构,其中Z方向的灵敏度约为0.29 V/TV,X、Y方向的灵敏度约为0.28 V/TV。在确定三维传感器的结构后提供了两种（平面工艺下的）制备方案,两种方案各有优缺点,可以根据传感器需求以及工艺要求进行选择。