Cd3As2和HgTe都是半金属材料,都具有反转的能带结构。根据理论预言,通过施加应变、降低薄膜厚度以及磁性掺杂等手段,可以将这两种材料变成拓扑绝缘体和Weyl半金属;此外它们还具有超高的电子迁移率,这在器件方面有潜在的应用前景,因此HgTe和Cd3As2材料在实验上都受到人们的广泛关注。我们通过分子束外延技术得到Cd3As2材料可以为后续的研究工作提供材料基础;同时Cd3As2薄膜的能带结构还没有被充分研究,了解Cd3As2薄膜在尺寸效应下的能带结构可以对器件研究提供相应的理论指导。本文中,我们首先探索在GaAs（001）衬底上生长CdTe（111）和CdTe（001）外延薄膜材料;并使用CdTe（111）/GaAs（001）为复合衬底,外延生长Cd3As2（224）,和HgTe（111）薄膜,同时使用原位ARPES研究了薄膜厚度对能带的影响。并对Cd3As2材料的的输运特性作了初步研究。本文中的主要工作在下面简要列出:1.在GaAs（001）衬底上外延生长高质量的CdTe（001）和CdTe（111）薄膜。研究起始生长温度对CdTe薄膜晶向的影响,从而通过生长温度控制CdTe薄膜的晶向。同时探索使用CdTe/ZnTe超晶格做缓冲层,并在富Cd条件下生长,提高CdTe（001）的晶体质量,减小表面平均粗糙度。2.在CdTe（111）/GaAs（001）衬底上外延生长Cd3As2（224）薄膜,对比研究了Cd/As束流比和迁移率对电学性质影响。随着Cd/As束流比的降低,薄膜从负磁阻转变为正磁阻;发现在较低的Cd/As束流比下生长的样品有更高的迁移率和更低的载流子浓度。研究了退火对Cd3As2（224）薄膜电学性质的影响。发现退火可以将薄膜的负磁阻转变为正磁阻,退火可使薄膜的迁移率和磁阻提高一个量级。3.对超薄Cd3As2外延薄膜作了的原位ARPES研究。研究表明20nm的Cd3As2（224）薄膜,体能带中存在150 meV的带隙,线性表面态穿过带隙,表明材料从Dirac半金属转变成为拓扑绝缘体。降低薄膜的厚度到10 nm,材料体能隙增大到250 meV;在6nm厚度的薄膜中体能带进一步增大,在表面态中打开一个180 meV的能隙。在实验中观察到了Cd3As2（224）薄膜从Dirac半金属到拓扑绝缘体和半导体的转变。4.同时研究了温度对Cd3As2（224）薄膜能带的影响,发现10 nm厚的Cd3As2薄膜在80K时存在无能隙的线性表面态,当温度升高到300K,在线性表面态的Dirac点位置打开一个85meV左右的能隙。5.在CdTe（111）/GaAs（001）衬底上外延生长了不同厚度的HgTe（111）薄膜,并使用原位ARPES研究了HgTe外延薄膜能带随厚度的变化关系。此外通过ARPES观察了In掺杂对HgTe薄膜载流子浓度的影响,为后续的实验研究奠定了基础。