本文结合 MBE 小组承担的国家八六三激光器、探测器材料和器件项目以及含锑化合物的发展动态，以提高AlGaAsSb/InGaAsSb 多量子阱激光器和InGaAsSb/GaSb PIN型探测器的性能为目的，研究了InGaAsSb PIn型共振腔增强探测器的设计、以及应变对InGaSb外延材料不互溶隙影响、AlGaAsSb/InGaAsSb量子阱的子能带结构，得到了以下的结果：生长了InGaAsSb、AlGaAsSb单层及多量子阱材料，研究了衬底温度对InGaAsSb本底浓度和迁移率的影响。探讨了用 Te 作n型掺杂剂时，在低的掺杂浓度下，掺杂深度与掺杂剂束源炉温度的关系。用傅立叶变换红外吸收光谱研究了衬底的吸收谱对InGaAsSb探测器材料吸收谱的影响，更精确地定出了 InGaAsSb 的吸收边位置。同时对不同组份的AlGaAsSb 材料进行了吸收谱的测量。改进了激光器和探测器材料的常规测量方法。为进一步提高 InGaAsSb PIN 探测器性能，设计了工作波长为 2.4μm 的 InGaAsSb/GaSb PIN 共振腔增强探测器，得到了优化的器件结构，并讨论了不同吸收模型下的响应谱的形状。为今后制备共振腔增强结构材料和室温工作的高探测率探测器提供了理论依据。为进一步研究二元系、三元系锑化物缺陷和开展第II类量子级联激光器的研究，讨论弛生长在 GaSb 衬底上的 InGaSb 合金应变弛豫及其临界厚度与组份的关系。计算了应力对 InGaSb 外延材料水平线溶隙的影响，以及不互溶隙随外延层厚度以及温度的变化关系，发现 InGaSb 中存在压应力将导致 InGaSb 不互溶隙的缩小和临界温度的降低。当外延层厚度小于 35A 时不互溶隙基本消失，而外延层大于 500A 时不互溶隙的范围与无应变的情形一致。In 组份高的 InGaSb 外延材料不互溶隙随外延层厚度的变化很小。研究结果时 InGaSb 量子阱材料的生长提供理论依据。用有限差分的方法计算了 AlGaAsSb/InGaAsSb 量子阱的子带结构和跃迁能量，得到了不同阱宽下各子能级的位置，并得到了量子阱中价带重空穴和轻空穴子带的色散关系，讨论了 InGaAsSb 势阱中残余压应力对能带结构的影响。