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本文采用动力学蒙特卡罗方法（KMC）在SOS（Solid-on-Solid）模型基础上模拟了InAs／Ga1-xInxSb超晶格的分子束外延（MBE）生长，利用包络函数方法计算了InAs／Ga1-xInxSb的能带结构，在模拟和计算的基础上设计了特定截止波长的InAs／Ga1-xInxSb超晶格结构。模拟研究发现，生长温度为663K时，在GaSb缓冲层上生长InAs层与GaInSb层时粗糙度曲线出现周期性振荡，与典型的RHEED图像相符，表明在该生长温度下生长的InAs／Ga1-xInxSb能得到较好的薄膜质量。同时发现InSb型界面比GaAs型界面更加适合InAs／Ga1-xInxSb超晶格的生长。另外，在生长Ga1-xInxSb材料时，In含量越高，薄膜表面越粗糙。对InAs／Ga1-xInxSb超晶格的能带结构计算表明，InAs／Ga1-xInxSb的能带结构受到周期厚度和In含量的影响。InAs层和GaInSb层厚度都会影响超晶格的子带结构，InAs层变厚，HH1增加而C1下降，使得Eg减小；GaInSb层厚度变厚，C1和HH1均增加，Eg变化很小。In含量的变化由于同时改变了应变和GaInSb的能带参数，对InAs／Ga1-xInxSb能带结构产生了巨大的影响，随着In含量的增加，C1下降，HH1增加，使得Eg迅速减小。在外延生长模拟和超晶格能带计算的基础上，选用InAs／Ga0．9In0．1Sb（3nm／2．7nm）结构设计p-i-n型光伏器件，其主要结构为：p+层为40个周期的InAs／GaInSb超晶格(GalnSb:Be 1×1017cm-3)；i层为20个周期的非故意掺杂InAs／GaInSb超晶格；n+层为40个周期的InAs／GaInSb超晶格(InAs:Si 5×1017cm-3)。计算该光伏器件在77K时的暗电流发现，其扩散电流较小，暗电流主要由复合电流和带间隧穿电流组成。当反向偏压小于16．5mV时，暗电流主要是复合电流；反向偏压超过16．5mV以后带间隧穿电流超过复合电流成为暗电流的主要组成部分。为InAs／GaInSb超晶格的器件设计奠定了基础。