为了获得超高迁移率的二维电子气，德国物理家H.L.施特默等在1978年最早提出了调制掺杂方法，为分数量子霍尔效应的发现奠定了重要基础。采用调制掺杂方法可实现对材料的磁学、电学和光学等性质的调控。

在半导体中，要改变载流子类型（电子型或空穴型）以及浓度，常用的方法是对相应的材料进行直接掺杂。与一般的掺杂不同，调制掺杂最大的特点是实现了载流子和掺杂离子在空间上的分离，下面以(Al,Ga)As/GaAs异质结为例进行介绍。样品结构如图a所示，从下到上依次是本征（未掺杂）的砷化镓层、本征(Al,Ga)As空间隔离层和n型掺杂的(Al,Ga)As层。对材料能带结构进行分析可以发现，二维电子气被束缚在界面附近的GaAs势阱中，如图b所示。因此，本征(Al,Ga)As层起到了隔离n型(Al,Ga)As层中的杂质离子和本征砷化镓势阱中近自由电子的作用。考虑到影响载流子迁移率的主要因素是杂质电离散射和晶格散射，通过调制掺杂能有效地抑制杂质电离散射，因此能大大提高载流子的迁移率。

Al_xGa_1-xAs/GaAs二维电子气