InAs/GaSb异质结，包括量子阱与超晶格，因为其独特的电子能带结构和物性，使得它自提出开始就受到广泛关注。由于InAs/GaSb异质结特殊的能带以及电子-空穴的耦合，使得它成为研究新奇物理效应的理想材料体系，比如激子Bose-Einstein凝聚、激子绝缘相以及量子自旋霍尔效应。除了新奇物理效应研究，InAs/GaSb体系在红外光电器件上的应用同样引人瞩目。特别是基于InAs/GaSb二类超晶格材料的红外探测器，由于其量子效率高、暗电流小、均匀性高、成本低等优点，使得它成为第三代红外探测器的优选材料。虽然不论在物理性质研究还是在应用上都很引人注目，InAs/GaSb异质结材料的一些基础物理性质仍然尚未理解清楚，这其中就包括背景载流子起源问题和非平衡载流子寿命问题。本博士论文工作针对InAs/GaSb异质结材料目前的基础材料物理问题，利用传统霍尔测试及时间分辨泵浦-探测反射测量技术对InAs/GaSb量子阱中的这两个问题进行了研究。此外，我们通过对InAs量子阱中自旋光电流的研究，发现了一种面内横向电流驱动的光螺旋度(helicity)依赖的光电流。本论文完成的主要研究工作总结如下:　　1.我们从实验上对非故意掺杂InAs/GaSb量子阱中的背景载流子属性和来源等问题进行了研究。利用传统霍尔效应及范德堡法在40K-300K温度范围内测量了样品的霍尔系数及电导率。我们发现霍尔系数在200K附近改变符号，表明即使是非故意掺杂的InAs/GaSb量子阱中同时存在浓度相当的电子和空穴。我们利用双载流子霍尔模型分析实验数据获得了载流子浓度与温度的关系。从载流子浓度与温度关系，我们发现即使在40K，样品中还是存在相当高浓度的空穴;另外，在整个实验温度范围内，空穴的浓度要比电子的浓度高一到两个量级。为此，我们认为这是由于 GaSb价带中存在的某种缺陷在低温下贡献空穴。另外，我们提出了一个在有效带隙中存在界面态的简单模型，合理地解释了载流子浓度的温度依赖关系。我们的结果对InAs/GaSb量子阱中新物质态的前沿物理基础研究以及基于InAs/GaSb异质结的光电探测器件发展有重要的参考价值。　　2.利用时间分辨泵浦-探测反射测量技术研究了InAs/GaSb量子阱中的光生载流子寿命。室温下，发现当激发光子能量从0.954eV变到1.033eV时，时间分辨反射率响应曲线出现反号现象。而且，当激发光子能量在0.954eV和1.033eV之间时，时间分辨瞬态反射率响应不能用单指数衰减函数来拟合。我们利用一个综合考虑了能带填充和带隙重整化效应的模型模拟了原始实验数据数据，从而得到不同激发光子能量下的载流子衰减时间，将近带隙激发时(光子能量0.827eV)的载流子衰减时间(98ps)归结为InAs/GaSb量子阱的室温载流子寿命。进一步通过变温载流子寿命研究，确认InAs/GaSb量子阱中的载流子寿命主要是由GaSb层中的缺陷俘获机制决定。我们的研究结果对进一步研究GaSb相关的半导体异质结中非平衡光生载流子性质及其动力学过程有着指导意义。　　3.在外加平面内横向电流情况下，对高迁移率InAs量子阱结构中的自旋光电流响应开展了研究，发现了一种新的光螺旋度依赖的光电流，我们称之为横向电流引起的光螺旋度依赖的光电流。在固定入射方位角的情况下，发现这种光螺旋度依赖的光电流随横向外加电流线性变化。另外，在固定横向外加电流时，发现这种光螺旋度依赖的光电流和圆偏振光电流效应引起的光电流具有不同的入射方位角依赖关系。我们利用理论模型计算了无外加横向电流时光螺旋度依赖的光电流与入射方位角的关系，然后分析了横向外加电流的作用。通过分析认为，横向电流的引入使得载流子在导带和价带动量空间产生了非对称分布，进一步通过带间跃迁过程改变了光激发下的光生电子密度的分布，从而引起了这种新的光螺旋度依赖的光电流。我们的结果对低维半导体结构中利用电学方法来有效驱动或者调控自旋相关的光电流响应具有指导意义。