半导体超晶格、量子阱概念的提出,开创了人工设计和制备低维量子结构材料的新领域。在三个维度上都受到约束的量子点结构具有独特的量子效应,受到人们越来越多的重视,是当今国际上研究的热点。生长在GaAs衬底上的InAs/InGaAs量子点在激光及红外探测器等方面有着巨大的潜在应用优势,受到科研人员的广大关注。本文利用分子束外延技术(MBE),在GaAs(001)衬底上自组织生长了覆盖有InGaAs层的不同结构的InAs量子点样品,并制备了量子点红外探测器件。对样品的结构和器件的性能进行了系统的分析和研究后,得出了如下结论:1.量子点的表面形貌及光学性能方面:选择了合适的生长温度,As压以及较慢的沉积速率和生长中断,使得量子点的大小、分布以及密度得到优化。原子力图像(AFM)表明量子点大小和分布均匀,密度变大,高宽比变大,PL谱半峰宽变窄,强度增加。2.量子点红外探测器件的光电性能方面:在量子点有源层顶部插入生长In组分渐变的应变hGaAs层,渐变InGaAs层的插入有效的释放了InAs量子点所受的应力,抑制了量子点中In组分的偏析,提高了外延层的生长质量,降低了势垒高度,使InAs量子点荧光波长红移。伏安特性曲线和光电流谱(PC)结果表明,生长条件的优化提高了器件的红外响应,具有组分渐变的InGaAs层的探测器响应波长发生明显红移。此研究结果达到了我们的研究目的,对于提高InAs量子点红外探测器的光电性能具有非常重要的意义。