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本论文针对中红外2μm波段AIGaAsSb/InGaAsSb多量子阱激光器和InGaAsSb PIN探测器的特点和存在的问题，对激光器和探测器的结构进行了设计，并进行了锑化物材料的固态源分子束外延（SSMBE）生长、激光器和探测器制备以及材料与器件表征的研究，取得了如下结果： 用固态源分子束外延方法在（001）GaSb衬底上生长了高质量的InGaAsSb、AIGaAsSb和AIGaAsSb/InGaAsSb多量子阱材料。研究了外延生长条件如生长温度等对InGaAsSb本底载流子浓度的影响。通过对AIGaAsSb中As组分的调节，实现了AIGaAsSb的失配度从正失配到负失配的连续变化，并生长出晶格匹配的AIGaAsSb限制层材料。通过光荧光谱研究了势垒厚度对2μmAIGaAsSb/InGaAsSb应变多量子阱的影响，发现势垒的临界厚度为15nm。 对AIGaAsSb、InGaAsSb的禁带宽度、晶格常数、折射率和AIGaAsSb/InGaAsSb异质结带阶及应变量子阱的子能级位置和价带结构进行了计算，并通过对激光器的光学限制因子的研究优化了加宽波导结构。 通过对锑化物激光器器件工艺的摸索和优化，研制出室温准连续工作激射波长为2.01μm的脊波导激光器，室温下阈值电流为80mA，功率大于15mW，占空比最高达60％，最高工作温度80℃，该器件的特征温度达93K。研制出的台面宽条激光器在185K下连续工作，在脉冲条件下最高工作温度为270K。高AI组分限制层平面宽条激光器实现190K下脉冲受激。 对脊波导AIGaAsSb/InGaAsSb多量子阱激光器进行了器件寿命测试，在室温下，占空比10％，连续工作时间超1000小时，阈值电流增加在20％以内。器件老化主要是器件焊接、封装和非辐射复合中心的增加造成的。 在对脊波导AIGaAsSb/InGaAsSb多量子阱激光器P-1曲线的测量中观察到扭折现象。结合对激光器激射光谱的测量，发现在扭折发生处，出现了1.86μm和2.01μm两个激射波长。这两个激射波长分别对应于量子阱中E1-HH1和E2-HH2的跃迁。 为了降低InGaAsSb探测器表面漏电流对探测率和器件反向特性的影响，提高探测器性能，本论文设计了AIGaAsSb/InGaAsSb/GaSb探测器，并对InGaAssb PIN探测器的的噪声机制包括产生一复合噪声、俄歇复合噪声进行了理论分析。 研制出的 IpGSASSblGSSb piN探测器室温黑体探测率 Dbb二5．IX10scm．HzllZIW，响应度Rv二37VIVV；AIGaAssbllnGaAssblGasb PIN探测器的黑体探测率Dbb二5＊x10s。一H＊旧M，响应度Rv二78删。本论文还尝试了用AIGaAssbllnGaAssb禾 InGaAssblGasb PIN探测器对 Zpm 锑化物多量子阶激光器进行表征。 本论文的研究工作为完成国家高技术研究发展计划（863计划）的任务做出了贡献，也为进一步开展器件的应用打下了基础。