随着科学技术突飞猛进式的发展进步以及人们对未来的半导体光电子器件在对其运算处理速率、低功耗和微型化等方面越来越高的诉求,使得半导体纳米器件的有着日新月异变化。正是基于半导体纳米材料所表现出来的优良量子效应,使得在对它二十多年来的科学研究与器件应用上有着深入发展并且取得了巨大的成功。半导体纳米量子环由于其在结构上的中间孔状的存在,使得它在三维受限情况下具有特殊的光学的、磁学和电学的特性。不仅能提供一个研究在一维囚禁下电、磁、光的性质的理想系统,也被期望在纳米尺度下制作电、磁等存储器件上起到重要作用。本文的具体研究内容分为三个部分：1、液滴外延技术下生长半导体量子环的热力学过程和动力学分析过程,并且模拟在已知实验条件下半导体量子环的生长过程。在刚开始形成量子环的阶段,液滴的表面能决定着原子成核位置。随着生长过程的持续,量子环的生长受控于扩散的液滴原子和捕获的沉积原子,并最终在它们的影响下形成特定尺寸和形状的量子环。2、运用动力学蒙特卡罗方法来模拟量子环的生长,研究生长过程中相关生长参数对量子环最终结构的影响,并且通过改变埋藏掺杂的尺寸、两最邻近掺杂之间的间隔距离、埋藏掺杂的深度以及埋藏掺杂的晶格常数等来观察最终得到的量子环的形状的变化。3、有限元方法计算量子环中的应变分布情况,研究应变分布、压电效应等对量子环光吸收系数和能量迁移的影响。