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窄禁带锑化物半导体材料即“0.61nm Ⅲ-Ⅴ族材料”近年来成为第三代红外探测器的优选材料体系， InAs/GaSbⅡ类超晶格材料具有特殊的能带结构，显示出优越的性能，在中远红外探测领域有很大的应用前景，但是结构材料的生长工艺仍面临着相当大的困难和技术挑战。本文在GaAs衬底上外延生长p-i-n结构InAs/GaSb超晶格材料，研究材料的生长工艺、结构质量和光电性能，为制备器件提供优质材料。首先本文采用分子束外延法在GaAs (100)衬底上生长GaSb/GaAs、InAs/GaAs及InAs/GaInSb/GaSb/GaAs系列异质结薄膜，利用获得生长工艺在GaAs (100)衬底上外延InAs/GaSb超晶格材料。获得优化生长工艺为：GaAs缓冲层、GaSb缓冲层、InAs/GaSb超晶格及InAs盖层的生长温度分别为600℃、520℃、390℃、380℃。Ⅴ/Ⅲ族束流比：Sb/Ga为6，As/In为10。在此基础上成功外延生长了利用Be作为p型掺杂剂，利用Si作为n型掺杂剂，p型层(n型层)具有不同掺杂浓度和厚度及i型层具有不同垒阱层厚度和周期数的p-i-n结构薄膜材料。利用原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)对材料表面形貌进行了分析。实验中2-4#、2-2#、2-5#、2-1#到2-3#样品的掺杂浓度依次增加，得到材料的2μm×2μm均方根粗糙度依次为1.14nm、1.5nm、1.54nm、1.61nm和2.57nm。证明掺杂使材料的位错增加，缺陷密度增大，表面质量变差。分析2-1#和2-3#的超晶格层厚度分别为0.21μm和0.42μm，2-3#的表面形貌较好峰谷高度比2-1#小。证明了超晶格层厚度增加改善了超晶格结构质量，由于超晶格厚度增加降低了系统自由能，结晶质量较高。对2-3#样品扫描电镜分析得到由于原子替换导致成分不均匀，增加了点缺陷密度，使结晶质量变差。利用双晶X射线衍射法对材料结构质量进行了分析，结果显示掺杂浓度的变化对p-i-n结构超晶格的结构质量有较大影响，随掺杂浓度增加，超晶格衍射峰级数减小，半峰宽变宽，证明位错密度增加，主要是掺杂剂在n型层和p型层向超晶格层的界面中扩散引起的。超晶格层厚度增加改善了超晶格结构质量，2-8#样品超晶格周期数是2-9#样品的两倍，半峰宽和位错密度较小。界面层对短周期超晶格材料的影响比对长周期超晶格材料的影响大。利用霍尔效应和电化学方法分析了材料的电学性能，测得霍尔迁移率、载流子浓度和导电类型。分析了材料缺陷和超晶格界面对载流子浓度和迁移率的影响，当超晶格为类InSb界面时，与出现类InSb和类GaAs界面的混合界面相比，测得载流子浓度降低。主要是由于类InSb界面的晶格失配较小，产生缺陷少。实验观测到，从低温(77K)向室温(300K)转变时，超晶格的导电类型发生了转化。说明当超晶格本底导电类型为p型时，随着工作温度的升高，本征激发的电子浓度将大于空穴浓度，其导电类型会发生由p型向n型的转化。通过超晶格薄膜的Raman光谱特性，进一步揭示在现有工艺条件下所制备的超晶格材料的结晶质量。同时结合双晶XRD的测试结果，分析了超晶格材料的界面类型。说明在未加界面类型控制生长的情况下，我们所制备的超晶格界面类型为类InSb界面，而生长不好的情况下出现类InAs和类InSb的混合界面。