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氮化镓(GaN)是直接带隙材料，适合制备光电器件；化学性质非常稳定，在室温下不溶于水、酸和碱；熔点较高(约1700℃)、禁带宽度大(3.4eV)，适宜制备高温、抗辐射器件；电子峰值速度高(室温下2.5×107cm/s，750K时为2.0×107cm/s)，可获得高的截止频率，实现高性能的电子器件；GaN和AlGaN都存在极化效应。
制备AlGaN/GaNHEMT包括材料生长和器件制备两部分。
常用的生长GaN和AlGaN的方法有金属有机物化学气相淀积(MOCVD)和分子束外延(MBE)。用作材料生长的衬底材料有蓝宝石、SiC和Si等，其中蓝宝石和Si的价格较低，SiC的热导率最好，可用来制备高性能的功率器件。衬底之上生长的HEMT基本层结构由缓冲层、GaN沟道层、本征AlGaN隔离层和掺杂AlGaN层组成。为提高器件的击穿特性，降低栅漏电流，还可在掺杂AlGaN层之上再生长帽层，材料可以是非掺杂的GaN或AlGaN。
在层结构之上应用光刻、电子束蒸发、剥离和退火等工艺形成欧姆接触和肖特基接触，通过反应离子束刻蚀(RIE)隔离出源、栅、漏区。
HEMT的工作原理是通过栅极下面的肖特基(Schottky)势垒来控制AlGaN/GaN异质结中的二维电子气(2DEG)的浓度，实现对电流的控制。因此HEMT的关键部分是掺杂层和沟道层间的异质结。异质结处的势阱将电子限制在二维平面内运动，并使其远离施主杂质，从而降低了杂质散射的影响，实现高电子迁移速度。2DEG中的电子主要有三个来源：(1)从掺杂AlGaN/GaN层转移的电子；(2)GaN沟道杂质的贡献；(3)由极化效应诱生的上述来源的电子。
制备出的AlGaN/GaNHEMT在室温时，有良好的输出特性和转移特性。VG=0V时，单位栅宽的饱和漏极电流分别为0.255A/mm(21℃)和0.321A/mm(-40℃)；21℃、VDs=4V时，单位栅宽的最大跨导为140.25mS/mm。VDs=15V，VGs=-1V时，器件的截止频率fT和最大振荡频率fmax分别为8.9GHz和11.6GHz，最大输出功率0.582W/mm，PAE约为10％。应用电流－电压法测量肖特基接触，发现理想因子较大(n=4.4)，分析其可能原因包括：场发射引起的隧穿电流；材料缺陷使流过肖特基接触的漏电流增大；金属－半导体界面存在界面层。