微波场效应晶体管有很多类型，主要分为四种类型：
结场效应晶体管JFET
金属氧化物半导体场效应管MOSFET
金属半导体场效应管MESFET
异质结场效应晶体管HEFT，高电子迁移率晶体管HEMT，假晶态高电子迁移率晶体管PHEMT也属于这一类
结型场效应管的基本工作原理在一般的模拟电路书上都讲过，其结构示意图如下：
其是利用栅极上的电压产生可变电场来控制源、漏之间的电流，是一种电压控制器件。栅极电压的变化使栅结的空间电荷层的宽度发生变化，由于栅结形成的P+N在反向偏置电压控制下，P+N空间电荷层向N型半导体内扩展，P+N结的反向偏置电压越高，两个空间电荷层之间的N沟道就越窄，流过源一漏间的电流也就越小，当反相偏置电压的数值等于UT时，两个空间电荷层相交，则沟道宽度等于零，此时源-漏之间的电流为零，此时称为夹断状态，UT称为夹断电压。源漏电流与漏压、栅压的关系称为输出特性曲线，如下图所示：
金属氧化物场效应管(MOSFET)在射频频段具有良好的功率特性，因此在射频频段多采用此类型晶体管来制成该波段的功率管。目前这种类型功率管由于工艺过程和结构的差异，可分为VDMOS场效应管和LDMOS场效应管：
VDMOS场效应管称为垂直双扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，它兼有双极晶体管和普通MOS器件的优点，无论是开关应用还是线性应用都是理想的功率器件。其特征是接近于无限大的静态输入阻抗、非常快的开关时间、导通电阻具有正温度系数、接近于常数的跨导等。主要应用于电子开关、射频低端的功率放大、高保真的音响、电机调速等领域。
LDMOS场效应管称为横向扩散金属氧化物半导体场效应晶体管，由于它更容易与CMOS工艺兼容而被广泛采用。与其它类型晶体管相比，在关键器件特性方面，如增益、线性度、开关性能、散热性能等方面的优势比较明显，广泛应用在射频功率电路中。
金属半导体场效应晶体管(MESFET)的结构示意图如下图所示：
金属半导体场效应晶体管(MESFET)采用高电阻率的本征GaAl材料作为衬底，在衬底上生长一层N型外延层，称为沟道。在沟道上方制作源极、栅极和漏极，使栅极形成肖特基势垒，源极和漏极为欧姆接触。
金属与半导体接触形成肖特基势垒，MESFET就是利用金属与N型半导体接触形成的肖特基势垒层来工作的。在N型半导体内形成一层载流子完全被耗尽的薄层，这个耗尽层的作用就像一个绝缘区，它压缩了N层中供电电流的截面积。当栅极加上负电压UGS时，耗尽层变厚，沟道变薄，变薄的程度受到栅极反向电压的控制。当负的栅压增加到-Up时，沟道厚度变为零，即沟道被耗尽层夹断，此时-Up称为夹断电压。当加上漏源电压UDS时，沟道会产生漏极电流，类似前述的JFET。
随着半导体技术和材料的发展，对MESFET的微波特性进行了改善和提高，出现了砷化镓高电子迁移率晶体管(HEMT)，铟化磷高电子迁移率晶体管(PHEMT)，异质结场效应晶体管(HFET)等。下图给出了HEMT和PHEMT器件物理结构示意图：
可以看出，在HEMT和PHEMT结构中，增加了一个二维电子气，二维电子气中电子具有更高的迁移速率，而且可被外界栅压所调制，因此HEMT和PHEMT的微波特性更优。
何谓二维电子气？
二维电子气是用量子限制等物理方法使电子群在一个方向上的运动被局限于一个很小的范围内,而在另外二个方向上可以自由运动的系统称为二维电子系，如下图示意：
以下择选自Baidu百科：
“如果三维固体中电子的运动在某一个方向(如z方向)上受到阻挡(限制),那么,电子就只能在另外两个方向(x、y方向)上自由运动,这种具有两个自由度的自由电子就称为二维电子气（2-DEG）。2-DEG是许多场效应器件（例如MOSFET、HEMT）工作的基础。
2-DEG一般容易在异质结构中获得。对于半导体突变异质结，由于导带底能量突变量ΔEc的存在，则在界面附近出现有“尖峰”和“凹口”；实际上，对异质结中导带电子的作用而言，该“尖峰”也就是电子的势垒，“凹口”也就是电子的势阱。因此，实际上“尖峰”中的电场有驱赶电子的作用，即形成耗尽层；“凹口”中的电场有驱赶空穴、积累电子的作用，在条件合适时，即可形成电子积累层（即表面导电沟道）。如果“凹口”势阱的深度足够大，则其中的电子就只能在势阱中沿着平面的各个方向运动（即紧贴着异质结界面运动），即为二维运动的电子；进而，若引入有效质量概念，则可认为这些电子是经典自由电子，从而可把异质结势阱中的电子看作为具有一定有效质量的所谓“二维电子气”（2-DEG）。实际上，其他半导体表面沟道（例如MOSFET的沟道）中的电子也与这些电子一样，都是二维电子气。”
二维电子气是HEMT(包括PHEMT)器件中载流子的主要存在形式，和MESFET相比，HEMT器件有以下几方面的优势：
高的电子迁移率。在常温下，HEMT的电子迁移率通常是MESFET的两倍，在液氮温度下，可以达到100倍以上。
HEMT材料中达到饱和速度的临界场强比MESFET小，因此器件更适合于低电压工作。
HEMT沟道层薄，短沟道现象不严重，利于制作用于毫米波频段的器件
