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InAlAs与InGaAs，InAs等具有良好的晶格匹配，及InAlAs对载流子具有强的阻挡性，常被用作势垒层和表面阻挡层。一般的HEMT器件存在漏电大的缺陷，使得MOS HEMT应运而生，即在InAlAs上淀积高k介质层。所以有必要对高k/InAlAs结构进行研究。同时，因为Al2O3具有良好的界面特性，HfO2有高的介电常数，HfAlO既能吸收HfO2和Al2O3的优点又能提高HfO2结晶温度，所以将这三种介质形成的高k/InAlAs MOS电容结构作为研究的重点。 通过ALD技术在InAlAs层上淀积HfO2，Al2O3，HfAlO形成高k/InAlAs MOS电容结构，这些结构的形成经过InAs层的湿法刻蚀，InAlAs表面预处理，ALD淀积介质层，介质层淀积后的退火（PDA）和金属电极等研究步骤。运用高频C-V和椭偏仪测试提取不同厚度HfO2，Al2O3，HfAlO的相对介电常数，界面态和边界陷阱密度等参数。通过XPS测试获取样品中各元素的含量，存在形式以及结构的带偏等信息。研究表明，在不同厚度的HfO2/InAlAs结构中随着介质层厚度的降低，界面的各种性能不断恶化，其中包括HfO2与InAlAs晶格失配，界面态和In，As和O等元素在HfO2中扩散程，这些会导致器件的整体性能的下降。不同组分的高k/InAlAs MOS电容的分析表明，In，As和O元素更易在HfO2中扩散；HfAlO和Al2O3与InAlAs的晶格匹配相对较好，HfAlO和HfO2/Al2O3与InAlAs结合的整体性能较好，但界面态不低，在1012-1013 eV-1cm-2的数量级，导致介电常数和界面态等远高于相应的高k/Si MOS电容。 Ileakage~Vg测试曲线及其lnI~Vg，ln(I/V)~Vg1/2和ln(I/V2)~-Vg-1变形曲线的研究发现，不同厚度的HfO2/InAlAs MOS电容结构在正电压下，随着介质层厚度的降低，漏电流急剧增加。低压区以热电子发射模型为主要的漏电传输机制，随着厚度的增加，热电子发射对应的电压区不断地减小。在高压区则以F-N和F-P模型为主。负向电压下，漏电流值相差不大，低电压区以热电子发射为主，高压则F-N和F-P模型为主。而在不同介质组分的高k/InAlAs中正电压和负电压的漏电流彼此间相差不大。漏电流的输运模型与10nm HfO2/InAlAs MOS电容结构保持一致