自1985年GaAs/AlGaAs量子阱被证实对长波红外光有吸收作用以来,GaAs体系的超晶格量子阱材料以其稳定性好易于实现器件工艺、均匀性好易于制备大面阵焦平面的优势,逐渐被广泛应用于红外探测器的研制,目前基于GaAs/AlGaAs多量子阱材料的红外探测器已开始向多波段、太赫兹特性方向发展。本文系统研究了GaAs/AlGaAs这一典型超晶格量子阱材料从结构设计、材料表征到性能测试的实验过程及结果分析,为后期器件设计的精确实现提供理论依据。论文主要包括三个部分:第一部分理论介绍。包括对GaAs/AlGaAs红外探测器、超晶格量子阱材料的发展历程及现状的概述,及分子束外延(MBE)生长技术、表面形貌观测、结构参数测定、光致发光性能的实验方法简介。第二部分计算模拟。通过对量子阱中能带结构的计算模拟,分析了结构参数对红外探测波长的影响,结果表明红外探测峰值波长随垒高的增大而减小,随垒宽增大而增大,但影响不大。超晶格结构中随阱宽增大,红外探测峰值波长增大;多量子阱结构中趋势相反。第三部分实验分析。对MBE生长的GaAs/AlGaAs超晶格量子阱样品进行表面形貌、结构参数等材料表征,结果表明样品表面平整致密,呈二维层状生长形貌,结构参数与设计值相近,样品具有良好的均匀性及平整度。光致发光谱获得了掺杂GaAs及GaAs/AlGaAs量子阱中的载流子带间跃迁辐射发光峰,理论计算的能级间距与发光峰能量符合得较好。