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。如果系统中电子密度较低,则称为二维电子气。概述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。基本概念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