半导体器件作为光电子领域中的重要组成,已经成为现阶段人们生产生活中不可分割的一部分,在国防、光纤通讯、气体传感、污染监控等方面凸显优势。为了进一步提升半导体光电子器件的性能,材料需要更高的电子迁移率和光电转换效率。其中锑化物合金作为近红外波段重要的半导体材料,在红外制导、海洋监测、深空探索等领域具有重要应用前景。三元合金GaAsSb材料,其发光波长可以通过调控Sb组分实现在870 nm(GaAs)～1 700 nm(Ga Sb)波长范围内的灵活可调,备受人们的关注。在结构方面,纳米线独特的一维几何结构,使之可以将不同材料进行组合,形成核壳(core-shell)结构、量子阱、轴向异质结等纳米复合结构,是现代半导体材料发展工业的基础构成元件,也是光电子器件的核心构成部分。其中核壳结构,在径向限制载流子从而增强激子结合效率、带隙灵活可调等优点,有望提升光电子器件的能效、调制速度、稳定性等性能。本论文采用分子束外延技术(MBE),开展GaAs/GaAsSb核壳结构纳米线的制备及光电特性研究。主要研究内容包括如下:(1)分析纳米线及薄膜的外延生长机理,结合气液固及气固生长机制,构建GaAs/GaAsSb/GaAs核壳纳米线的理论模型;同时明确外延生长的成核理论,分析外延生长过程中的分子动力学。利用中断束流源的方法实现气液固机制向气固机制的转变,从而实现壳层的包覆。(2)采用MBE技术对设计的GaAs/GaAsSb/GaAs核壳纳米线结构进行基础材料的外延生长,包括GaAs、GaAsSb纳米线及GaAsSb薄膜的外延生长研究,对材料外延生长参数进行优化,以获得高结晶质量的半导体材料。并对其进行了形貌、结构特性和发光特性的研究。(3)采用MBE技术对设计的GaAs/GaAsSb/GaAs核壳纳米线进行外延生长。研究了核壳纳米线的形貌结构。结果显示具有良好的结晶质量,形态均匀。研究其发光特性,室温下光致发光光谱(PL)显示发光波长约为1.2μm,并且可以通过调整Sb组分实现发射波长的灵活调谐。此外研究了核壳纳米线的电学特性,其I-V测试表明了制备的GaAs/GaAsSb/GaAs核壳纳米线与GaAs纳米线相比具有更高的电流强度。本研究实现了1.2μm波段发光波长的GaAs/GaAsSb/GaAs核壳纳米线的外延生长,为制备锑基半导体发光器件奠定了材料基础。