十几年来半导体低维结构的发展，各类自组织生长的半导体量子点结构已成为信息科学领域中一个十分活跃的研究分支。勿庸置疑，量子点自组织生长研究，不仅有力地促进了低维物理的深入研究，而且还具有广阔的应用前景。与此同时，由于人们对未来的Si基光电子器件与系统集成寄予厚望，因此锗硅量子点的自组织生长便自然成为量子点研究的重点。利用两种材料之间的晶格失配，在外延薄膜达到某一临界厚度时，在应力的作用下成岛生长，它是一种制备Si基Ge量子点的简单而有效的方法。该方法摆脱了光刻精度的限制，利用材料本身的特性直接生长出纳米级量子点。 尽管有关研究工作已经取得了很大的发展，但在高质量材料制备方面依然面临着很多的难题。目前人们在单晶硅表面生长的Ge量子点均为直径40-100纳米，高10-20纳米的浅碟状。这种结构只在Z方向上存在较强的量子限制效应。有关研究表明，在非晶硅表明沉积的量子点具有小直径高密度的特点。但非晶硅薄膜对于器件应用难以发挥作用。与此同时，随着静态存储器，图像传感器特别是液晶平板显示的发展，低温下制备多晶硅的相关工艺受到广泛的研究。其中金属诱导结晶的工艺以其成本低，结晶质量好，设备简单等优势而很快发展起来。本文主要对锗硅量子点结构的制备及其微结构特征进行了研究，在非晶硅表面成功实现LPCVD自组织生长高密度Ge量子点，再利用金属诱导结晶技术发展了制备高质量锗硅量子点多层膜的新方法。 本文首先研究了利用LPCVD自组织生长小尺寸、高密度Ge量子点的方法，成功地在非晶硅表面实现小尺寸，高密度的Ge量子点生长。其直径主要分布在10-20纳米，点密度1011～1012cm-2。通过测试分析，揭示了LPCVD条件下非晶硅表面生长的Ge量子点特性。 接着，本文讨论了利用金属诱导横向结晶使锗量子点/非晶硅多层结构薄膜低温晶化的方法。并进一步利用电场辅助的金属诱导结晶大大提高了结晶的速度。通过对样品微结构的光学显微镜、显微拉曼谱和电子显微镜的测试分析表明，制备的Ge量子点/Si多层膜具有高的结晶质量和良好的界面。进一步利用电场辅助的金属诱导结晶大大提高了结晶的速度，得到大面积结晶质量良好的锗硅量子点多层薄膜。