含锑化合物半导体是当前半导体光电器件和凝聚态物理研究领域的前沿和热点，可用于实现高性能的中红外半导体激光器、探测器和新型晶体管等多种信息功能器件，在红外遥感、分子光谱探测和现代通信等多方面具有重要的应用价值。本文主要研究了GaAsSb/AlInAs/AlAsSb异质结构量子实空间转移效应和InGaAs/GaAsSb/InP II类超晶格短波红外探测材料与器件。首先利用投试法和传输矩阵法对量子实空间转移理论进行了计算验证，对台阶量子阱结构进行了参数优化，在此基础上提出了新型的M型和W型量子实空间转移结构。采用分子束外延设备对优化设计的量子实空间转移结构进行了材料生长和性能表征研究，最后成功地生长出了高质量的量子实空间转移材料。利用Kane的k.p方法对InGaAs/GaAsSb II类超晶格短波红外探测材料进行了能带计算，得到了能带与波矢量、及能带与厚度之间的关系，在此基础上优化设计了InGaAs/GaAsSb II类超晶格P-I-N探测器结构。成功地生长出了InGaAs/GaAsSb II类超晶格探测材料。设计了单元器件的光刻掩膜板及工艺流程，通过对器件制备工艺的研究，成功获得了单元探测器。在室温工作条件下，器件的响应截至波长为2.0μm，反向偏压-0.05v时，暗电流密度为2×10-9A/cm2。