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InAs，GaSb，AlSb等材料的晶格常数接近6.1(A)，所以统称其为“6.1家族”。由于“6.1家族”材料的晶格常数相差很小，材料生长工艺相对简单，且能带范围较广，使得6.1(A)家族材料在很多领域尤其是红外探测领域有着广泛的应用。在InAs/GaSbⅡ类超晶格材料中，理论上可以通过调节各层的厚度及组分实现2μm～30μm的宽波长吸收。利用InAs/GaSbⅡ类超晶格材料制备的红外探测器暗电流小、探测率高且能吸收正入射光，在军事及民用领域有着广泛的应用前景。 从晶格匹配的角度来考虑，InAs/GaSbⅡ类超晶格材料最佳的外延衬底是GaSb衬底，但是目前市场上的商用GaSb衬底质量较低，缺陷密度高、价格昂贵且难以集成。而GaAs衬底具有价格低廉且缺陷密度低等优点，所以如何在GaAs衬底上外延生长高质量的GaSb材料一直以来是研究的热点。本论文聚焦于两个方面，一个是在GaAs衬底上外延生长高质量GaSb材料，另一个是InAs/GaSbⅡ类超晶格材料分子束外延生长优化。主要的进展和成果如下: 1.研究四种不同缓冲层对GaAs衬底上GaSb外延层质量的影响，四种不同的缓冲层分别是GaAs缓冲层、两个不同组分GaAsSb层、组分渐变GaAsSb层和组分渐变AlGaAsSb层，四个样品生长完成后分别对其进行X射线衍射和原子力显微镜测试，结果显示四个样品中组分渐变GaAsSb缓冲层样品的GaSb外延层晶体质量最高和表面粗糙度最小。 2.选用组分渐变GaAsSb缓冲层在GaAs衬底上外延生长GaSb材料，并对缓冲层进行温度和厚度的生长优化，然后对优化样品进行X射线衍射和原子力显微镜测试，最终确定最佳的生长温度为420℃，最佳厚度为0.5μm，优化样品的RMS约为0.83nm，TEM测试结果显示缓冲层对位错的隔离作用是其提高GaSb外延层质量的关键原因。 3.优化生长InAs/GaSbⅡ类超晶格材料，分别对生长温度、InAs和GaSb层的Ⅴ/Ⅲ比、界面类型及厚度和生长停顿时间进行优化，得到最佳的生长条件如下:生长温度为405℃，InAs和GaSb层的Ⅴ/Ⅲ分别是4和3.6，使用有意生长法得到的InSb界面层最佳厚度为0.64ML，最佳生长停顿时间为2.5s。 4.在优化条件下生长100周期InAs/GaSbⅡ类超晶格材料，并对样品进行X射线衍射和原子力显微镜测试，得到一级峰半高宽为29.55arcsec，样品表面RMS为0.255nm，并且在77K温度获得峰值为9.16μm的光致发光光谱。为进一步确认所优化的生长条件，进行完整InAs/GaSbⅡ类超晶格红外探测器结构生长，结构包括500周期超晶格和20nm InAs cap层，然后对样品进行测试得到一级峰半高宽为35arcsec。