Ⅲ到Ⅴ族半导体化合物中，Ga1-xlnxNyAs1-y可通过调节N和In的组分，在GaAs衬底上晶格匹配地生长出Ga1-xlnxNyAs1-y/GaAs合金，并获得所需的长波长的能带结构，同时由于N的掺入，合金具有很大的能带弯曲系数，成为制作适应1.30～1.55μm通讯窗口的半导体激光器的理想材料。然而，生长过程中N引起了复杂相分离效应，造成了发光性能的恶化。改善的方法是快速热退火(RTA)，它可以减少非辐射复合中心，消除生长过程中带来的杂质，但同时又引发了显著的带隙蓝移。而在半导体激光器及其器件的设计中，增益是一个很重要同时也是一个非常复杂的参量，激光器的某些重要性能都和增益参数有密切联系，如效率、功率和阈值电流就依赖于发射波长和增益谱的对准情况。　　本文主要通过自建的N原子最近邻分布理论模型，弥补其分布几率设为均匀的不足，更加合理的计算出N周围的In原子数r，并将r引入二能级交叉模型(BAC)，研究退火对GaInNAs/GaAs量子阱能带结构和应变效应的影响。以6nmGa0.7In0.3N0.013As0.987/GaAs组分量子阱在T=1073K温度下退火1min为例，本文考虑价带混合效应，利用有限差分法对含有6×6 Luttinger-Kohn哈密顿量的有效质量方程精确求解得到量子阱导带和价带的能带结构图。结果表明退火后能带中导带子能带和价带子能带都向较高能级漂移，而导带子能带漂移明显。在k∥=0处第一导带向高能级导带漂移了近31 meV，而第一价带向高能级漂移了9meV。这说明退火主要是影响了导带结构的改变，对价带影响相对比较小。同时退火后Ga0.7In0.3N0.013As0.987/GaAs应变量子阱带隙蓝移为30meV。　　在此基础上，本文计算了退火前后GaInNAs/GaAs量子阱的光增益谱，讨论分析退火温度和量子阱阱宽对光增益峰值蓝移的影响。分析退火前后7nmGa0.7In0.3N0.016As0.984/GaAs应变单量子阱TE模式下的光增益谱，结果表明退火使带隙发生蓝移，导致光增益峰值向短波方向移动，对于不同的注入载流子浓度，峰值蓝移均在24meV左右。同时计算结果表明退火温度T越高，相同组分条件下的峰值蓝移越大，退火温度从823K以间隔100K变化到1123K的过程中，蓝移的增量与N含量成正比，但退火温度对它变化的影响逐渐不明显。通过对退火后不同组量子阱宽度下峰值蓝移计算分析说明在相同的组分条件下，峰值蓝移随阱宽Lz的增大而减少;当组分增大时，两组峰值蓝移的差值也随之增大。所以减小合金中N含量以及增加量子阱阱宽可减少增益峰值蓝移，从而降低退火带来的不利影响。最后本文还模拟计算了GaInNAs/GaAs量子阱材料退火前后的微分增益谱，结果表明:由于退火引起量子阱材料微结构发生了变化，从而引起电子有效质量增大，使其微分增益展宽加大。