经过几十年的发展,Ⅲ-Ⅴ族半导体材料在光电器件的应用方面一直扮演着重要的角色,而Ga As纳米线因其优异的力学性质、电子学性能及光学性质,是制作微纳光电器件极具潜力的备选材料。但是,由于纳米线本身具有小尺寸效应和很高的表面能,导致其室温发光效率较低,在光电子器件方面的应用也受到了阻碍。利用高压技术,可以调节原子间的距离而改变材料结构以及内部电子分布,实现对于材料结构及性质的调控,为Ga As纳米线光电器件的性能调控提供新的研究思路和方法。我们结合了金刚石对顶砧技术和高压光谱技术,对Ga As纳米线的结构和光学性质进行了深入研究。本论文的主要研究内容和结果如下:1我们在室温条件下通过同步辐射X射线衍射和红外反射光谱,对闪锌矿结构的(直径约40nm)Ga As纳米线进行高压结构相变和电子性质的研究,最高压力为26.2GPa。在约20.0GPa时观察到闪锌矿向正交相的转变。在相同的压力范围内,通过红外反射光谱证实了Ga As纳米线的压力诱导金属化现象,且金属化是由闪锌矿到正交相的结构相变引起的。卸压结果表明结构相变和压力诱导的金属化是可逆的。由于Ga As纳米线具有纳米尺寸效应和较高的表面能,因此相比于体材料,纳米线表现出更大的体弹模量和更高的相变压力。2通过结合高压光致发光光谱和高压拉曼光谱实验技术,测量了GaAs纳米线5GPa内的光学性质。观察到压力可以对Ga As纳米线的带隙大小进行调控,同时诱导纳米线发生直接-间接带隙转变。在4:1甲乙醇传压介质中,PL强度随压力升高呈现先增强后减弱的趋势,最高可增强约9倍。而无传压介质的的实验中,没有观察到随压力增加PL显著增强的现象。较短波长的入射激光照射会对Ga As纳米线表面产生热效应,从而抑制其发光效率,但是在不同波长的入射激光辐照下,纳米线均会受压力调控呈现先增强后减弱的发光强度变化规律。我们认为甲乙醇分子吸附在Ga As纳米线表面,与表面存在电荷转移效应,在一定压力范围内,电荷转移效应随着压力增加而增强,增强了纳米线的发光效率,从而导致发光强度在压力调控作用下显著增强。